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编号：
CJ-32-2022-056
设计简介：
本设计是基于STM32和ZigBee的智能校园路灯控制系统，主要实现以下功能：
1、检测路灯温度，当温度过高，蜂鸣器报警
2、检测环境光照强度，光强较小，并且人体红外检测到人自动打开路灯
3、路灯的亮度随环境光的改变而改变
4、通过zigbee将数据无线传输到主机，再通过WiFi模块连接云平台
标签：STM32、Zigbee、WIFI、光敏电阻
题目扩展：智能路灯系统，楼道灯光自动控制系统
基于STM32和ZigBee的智能校园路灯控制系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
一、中控部分
- STM32单片机：作为主控制器，负责协调整个系统的运行。
- 数据处理：接收从机发送的温度、光照强度等数据，以及主机的按键输入，进行逻辑判断和数据处理。
- 控制逻辑：根据处理后的数据，控制USB灯、蜂鸣器等输出设备，同时管理ZigBee和WIFI模块的通信。
二、输入部分
从机输入部分：
- DS18B20温度采集模块：检测当前环境的温度值。
- 人体红外模块：检测是否有人员活动，作为路灯开启的条件之一。
- 光敏电阻：检测当前的光照强度，用于判断是否需要开启路灯。
- 供电电路：为从机部分提供稳定可靠的电源。
主机输入部分：
- 独立按键：用于给系统进行配网操作，设置网络参数。
- ZigBee模块：接收从机发送的温度、光照强度等数据。
- 供电电路：为主机部分提供电源。
三、输出部分
从机输出部分：
- USB灯：根据光照强度和人体检测情况，自动调节亮度，提供照明。
- ZigBee模块：将从机检测到的数据发送给主机。
- 蜂鸣器：当温度超过设定最大值时，发出报警声。
主机输出部分：
- OLED显示屏模块：显示从从机发送来的温度、光照强度等数据，方便用户查看。
- WIFI模块：连接手机，将环境数据发送给用户，实现远程监控。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为温度传感器，第六部分为光敏电阻，第七部分为蜂鸣器，第八部分为人体红外，第九部分是USB灯，第十部分是Zigbee模块，第十一部分是WIFI模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 智能校园路灯实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示智能校园路灯的基本情况。
图5-2智能校园路灯实物图
5.3 温度测试
如图5-3所示，用打火机稍微加热温度传感器，温度值有所上升。
图5-3温度测试实物图
5.4WIFI测试
如图5-4所示，通过WIFI模块连接上云平台，可对。
图5-4加热测试实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、温度传感器、蜂鸣器、LED灯、光敏电阻、人体红外。
图5-5 智能校园路灯仿真图
6.2温度测试
如图5-6所示，此设计中将温度调节至33℃。
图5-7 温度调节仿真图
6.3灯光测试
如图5-8所示，将光敏电阻的数值调低，LED灯亮起。
图5-8灯光仿真图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本论文基于STM32和ZigBee技术，设计了一种智能校园路灯控制系统。随着智能城市的崛起，智能路灯作为城市管理的重要组成部分，具有节能、智能化和远程管理的需求。传统的路灯控制方式存在能耗高、管理不便等问题，因此，设计一种基于STM32和ZigBee的智能校园路灯控制系统具有重要的意义。
本系统的硬件设计采用了STM32单片机作为核心，该单片机具有高性能和低功耗的特点，适合用于嵌入式系统。此外，系统还配备了光敏电阻和人体红外传感器，用于实时检测环境光照强度和人体活动情况。通过ZigBee模块，系统可以实现无线数据传输，将路灯状态数据传输到主机。为了方便远程监控和管理，系统还添加了WiFi模块，可以连接云平台。
在软件设计方面，本系统采用C语言编写嵌入式软件，实现了路灯温度检测、环境光照强度检测、自动开关路灯和亮度调节等功能。云平台软件则使用Java语言编写，实现了数据接收、存储和远程监控等功能。
经过实验验证，本论文设计的智能校园路灯控制系统能够实现路灯温度检测、环境光照强度检测、自动开关路灯和远程数据传输等功能。系统能够根据环境光照强度和人体活动情况智能地控制路灯的亮度和开关状态，具有良好的实用性和可行性。
通过该系统，可以实现智能化的路灯管理，提高路灯管理的效率和便利性。系统能够根据实际需求智能地调节路灯亮度，节约能源。同时，通过无线数据传输和云平台连接，用户可以远程监控和管理路灯，及时获取路灯状态和报警信息。
综上所述，本论文设计的基于STM32和ZigBee的智能校园路灯控制系统具有广泛的应用前景，可以为校园和城市的路灯管理带来便利和效益。
关键词：STM32、ZigBee、智能路灯、光敏电阻、人体红外传感器、无线数据传输、远程监控、云平台
字数：9000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 从机主函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 智能校园路灯实物测试
5.3 温度测试
5.4WIFI测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2温度测试
6.3灯光测试
结 论
参考文献
致 谢
