【分享】2023级张玉佳分享基于智能家居系统的光照控制功能

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一、作品简介

本作品是一款面向智能家居场景的光照控制基础系统，基于TM32F103ZET6主控芯片与迪文T5L智能屏开发，核心实现光照数据的实时采集、传输与可视化显示功能。系统采用光敏传感器 LS1 捕捉环境光照（测量范围 0-10000lux），经STM32的ADC模块转换处理后，通过串口通信将数据上传至迪文屏，最终以直观形式呈现光照强度值（0-100分级，数值越大亮度越高）。

该系统不仅可用于室内光照环境监测、自适应补光或窗帘控制的前期数据采集，还可作为教学演示案例与二次开发模板，帮助开发者快速掌握STM32外设配置、串口通信及DGUS协议应用，具有较强的实用性与复用价值。

二、工作原理

数据采集层：STM32F103 通过 ADC3 的通道 6（PF8 引脚）连接光敏传感器，以 100ms / 次的频率采集模拟电压信号，经 10 次均值滤波和数值换算（电压值转 0-100 分级光照值），提升数据稳定性与可读性。

数据传输层：STM32 与迪文屏通过串口 2 建立通信，遵循 DGUS 标准协议，波特率 115200（8N1 格式）。光照数据以固定帧格式（帧头 5A A5 + 帧长 05 + 指令 82 + 地址 0x5000 + 数据值）封装后发送，迪文屏接收后经 CRC 校验确保数据完整性。

数据显示层：迪文屏解析串口数据后，通过 DGUS 协议将光照值更新至指定变量地址，在可视化界面实时展示；同时支持按钮指令下发，为后续光照自动控制预留扩展接口。

三、设计思路

硬件选型：优先选用性价比高、资源丰富的硬件方案。主控芯片选用 STM32F103ZET6（72MHz 主频，满足多外设同时运行需求），显示模块选用支持 DGUS 可视化的迪文 T5L 屏（简化界面开发），搭配模拟输出型光敏传感器 LS1，辅助以限流电阻、杜邦线等基础器件，确保硬件稳定性。

软件架构：采用模块化设计拆分功能，STM32 端分为光敏传感器采集、串口通信、迪文协议适配、公共工具函数四大模块，主函数负责系统初始化与任务调度；迪文屏端对应串口适配、DGUS 读写、CRC 校验模块，实现数据接收处理与界面更新，降低代码耦合度。

通信设计：严格遵循 DGUS 标准协议规范数据帧格式，统一 STM32 与迪文屏的变量地址（光照数据地址 0x5000），通过 “仅当光照值变化时发送数据” 的逻辑，减少串口冗余传输，提升通信效率。

扩展性预留：硬件层面保留传感器扩展接口，软件层面预留阈值判断、外设控制（如补光设备、窗帘电机）的代码接口，方便后续新增温湿度采集、自动控制逻辑等功能，提升系统智能化水平。

系统工作流程：

演示视频连接： https://b23.tv/RsRev0p

工程代码附件：