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编号：

T3252402M

设计简介：

本设计是基于单片机的多功能智能台灯，主要实现以下功能：

1. 通过时钟模块可以获取时间，可以实现定时开关灯
2. 通过按键可以控制台灯的开关和切换台灯的色温
3. 通过按键可以设置时间，设置定时以及设置闹钟时间
4. 当时间到达闹钟定时时间，蜂鸣器报警提醒
5. 通过语音可以控制灯的开关以及灯的色温
6. 通过OLED可以显示时间，定时以及灯的状态

电源： 5V
传感器：时钟模块
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：蜂鸣器，灯盘
人机交互：独立按键，语音模块

标签：STM32、OLED12864、DS1302、WS2812、SU-03T、有源蜂鸣器、按键

题目扩展：基于STM32的智能灯光系统，基于语音控制的卧室灯系统

基于 STM32 的多功能智能台灯设计与实现

一、主控部分

核心：STM32F103C8T6 单片机

功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

1. 时钟模块：获取网络时间，同步系统时间
2. 独立按键：用于切换界面、设置参数阈值、控制台灯开关
3. 供电电路：为整个多功能智能台灯系统供电

三、输出部分

1. OLED 显示模块：显示时间、灯光状态与模式、时间设置界面
2. 语音模块：接收语音指令，控制灯光亮灭
3. 灯带模块：实现照明功能，配合系统指令调节亮度或模式
4. 蜂鸣器模块：当到达设定的闹钟时间时，触发蜂鸣器提醒

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

图中的硬件主要包含核心控制板，板上集成了单片机、各类电子元件及接口，是系统控制中枢；连接着语音识别模块，用于接收语音指令；还有独立按键，供手动操作输入；蜂鸣器用于声音提示；以及与灯带（图中圆形带灯珠的部件 ）相连的电路，实现照明功能，整体通过这些硬件协同，构建起智能台灯的基础硬件体系，满足多功能控制需求。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 显示内容测试

该智能台灯系统的显示功能依托不同标志位切换界面，精准呈现各类信息 。通过界面 0，可查看台灯开始时间、当前灯光状态及定时时间，让用户快速掌握基础运行情况；界面 1 - 2 用于设置开灯的小时与分钟参数，界面 3 - 4 对应闹钟时间的时、分设定，方便用户按需配置；界面 5 显示开灯时长设置，满足对照明时长的调控需求；界面 6 - 12 则详细展示年、月、日、时、分、秒、星期等系统时间信息，全方位覆盖时间管理与灯光控制的显示需求，助力用户直观、高效地操作和了解台灯工作状态。显示内容测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 显示内容测试图

5.3 设置开灯定时测试

设置开灯定时功能通过按键操作实现参数配置，当键值为 1 或 5 时切换至界面 1（设置开灯小时）和界面 2（设置开灯分钟）；在界面 1 中，键值 2 使小时数加 1，键值 3 使小时数减 1；在界面 2 中，键值 2 使分钟数加 1，键值 3 使分钟数减 1，从而完成开灯时间的设定，满足用户对台灯定时开启的需求。设置开灯定时测试如下图 5-3 所示：

图 5-3 设置开灯定时测试图

5.4 控制灯色测试

该智能台灯的控制灯色功能主要依托按键操作实现。当获取键值为 6 时，可触发灯光调节动作，结合系统预设逻辑，改变灯带的发光颜色，满足不同场景下的照明需求；键值为 7 时，执行色温阈值 +1 操作，逐步调整灯光色温，让用户能根据自身视觉偏好或使用场景（如阅读、夜灯等），精准调控灯色与色温，提升照明的舒适性与个性化体验，配合其他按键（如切换模式、界面等），构建起灵活多样的灯色控制体系 。控制灯色测试如下图 5-4 所示：

图 5-4 控制灯色功能测试图

第 6 章 软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面图如图 6-1 所示：

图 6-1 软件界面图

6.2 显示内容测试

该智能台灯系统的显示展示年、月、日、时、分、秒、星期等系统时间信息，全方位覆盖时间管理与灯光控制的显示需求，助力用户直观、高效地操作和了解台灯工作状态。显示内容测试图如下图 6-2 所示。

图 6-2 显示内容测试图

6.3 设置开灯定时测试

设置开灯定时功能通过按键操作完成参数配置：键值 1 或 5 分别对应切换至界面 1（设置开灯小时）和界面 2（设置开灯分钟）；界面 1 中，键值 2 增加小时数，键值 3 减少小时数；界面 2 中，键值 2 增加分钟数，键值 3 减少分钟数。通过这一操作流程完成开灯时间设定，满足用户对台灯定时开启的需求。设置开灯定时测试如下图 6-3 所示：

图 6-3 设置开灯定时测试图