摘要
传统的灯光控制系统主要采用继电器来控制，手动控制、布线繁琐、操作不便，而且非常依赖人的操
作，不在适应数字化时代。为解决这个问题，现采用以STM32单片机作为控制核心，通过红外传感器感应人体信号，
经过单片机处理后判断是否控制灯光亮灭，可以根据光敏电阻来调节灯的亮度。语音控制采用口令的方式来控制灯
光的亮灭以及它的亮度，蓝牙模块采用串口APP来控制灯光，定时控制通过定时器设定时间来实现灯的亮灭，用户可
以根据需要设计各种各样的应用控制系统。多功能灯光控制系统不仅可以节约资源，还能够实现灯光控制的有效管
理，延长灯的寿命，减少维护费用。系统设计思路清晰，采用软硬件设计和软件开发，旨在实现节能的要求。
关键词：多功能；stm32单片机；灯光控制；
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
电能是不可再生能源，如果人们一直不断地浪费，不采取有效的控制，那么电能迟早会枯竭，会对人们产生很
大的影响。因此，国家出台了一系列节能减排的政策，来缓解目前的问题。与此同时，人们也要秉承节约资源的理
念，从现在做起，做到随手关灯，节约资源。在这些众多资源中，电能的短缺是约束其他资源的重要原因。据相关
统计，灯光照明的消耗占据相当大的一个比重，这部分的消耗取决对灯光的控制系统。我国是一个工业大国，对电
的需求量是不计其数的。据统计，2021上半年我国发电量为38717亿千万，比同年增长了12.1%，可见现如今的中国
对电能的需求是越来越大。如果不能合理地利用，那么资源将会慢慢消失
灯光控制技术的不断更新和优化，在一定的程度上带动了控制系统的所用的电子技术，只有伴随着电子技术的
一点点进步，才能更好地与控制系统相结合，从而更加有效地控制。现代化的高楼大厦中，自控设备和各种各样的
功能系统越来越多，并且越来越复杂。传统的控制方法是控制的设备用连接线引入控制区，虽然同样也可以达到预
期目的，但是错综复杂的电路又给人们带来了一个难题，与此同时，设备的增加也会造成人的增加，对人的操作依
赖更强，不方便，也造成一定的不必要的浪费，同时也影响着人们的身心健康。唯有引入更加先进的技术，才能减
少浪费。本系统是基于STM32单片机的多功能灯光控制系统，采用软硬件相结合的设计，可根据人们的需求，有效的
控制灯光，实现资源的合理利用。多功能灯光控制系统不仅可实现软启动，调节亮度，远程控制，定时等控制方
式，还能更好地突破传统系统的运行限制，从而达到更加环保、节能[2]。本系统可以使在大型建筑的灯光控制系统
管理更加方便，而且可以使整个运营过程更加高效。采用这个系统后，可以让管理人员更加放心，也方便排除故障
和维修，更好地节约成本，减少不必要的浪费。生活中，这个控制系统可以给我们带来简单快捷的使用体验，更重
要的是，它可以在各种环境下由系统控制。调节暗度不仅可以节省功耗，还可以更好地延长灯具的使用寿命。
1.2 国内研究现状
国内现状90年代先后，在国外智能照明大力发展的冲击下，真善美、松下等众多企业都开始投入大量的物力和
财力，可在过去15年后，成果依然不是很理想。在美国提出了绿色照明计划后，世界上大多数国家开始相继加入这
个组织中，中国逐渐开始以绿色低碳、节能环保、可持续发展为主要目标，并在十二五计划中围绕绿色发展进行
着。与此同时，科学技术的迅猛发展和人民生活的高质量发展，便利快捷开始走入人们的生活，本着一种怎么简单
怎么来的心态。据有关人士报道，日本的多数医院采用了智能照明控制系统，采用光照度和传感器相结合的技术对
病房中的灯光进行定时处理，这样的控制方法方便控制和管理，可以减轻医务人员的负担。同时，这样的方式也不
会影响的患者。再者，欧美先进的灯光控制系统已经开始席卷中国，在相同的行业中有着极大的领先。由于我国的
一些企业在灯光控制的研究时间相对过短，在国外品牌的大力冲击下，国内企业相继开始效应。
1.3 本课题研究内容
本毕业设计针对传统的灯光控制系统不在能满足人们的需求，设计了基于stm32单片机实现多功能控制系统，主
要涉及了单片机、传感器、计算机技术、电力电子技术和自动化控制等技术。整个设备由单片机、红外检测模块、
语音控制模块、蓝牙控制模块和定时模块组成，具备远程控制的功能，其特点：简单快捷、节约资源。整个毕业设
计经过了测试环境搭建、功能测试、PCB指标调试等阶段，对各个功能进行了测试。系统的主要工作：采用红外管设
别人数，根据不同人数点亮不同数量的指示灯。依据光敏电阻采集光照强度，光越弱灯越亮，反之则越暗。通过语
音LD3320来控制灯亮灭和强弱。系统采用蓝牙串口助手控制灯光的亮度和熄灭。通过按键设置工作时间，在规定的
时间内点亮。语音控制，人数控制和定时控制可以通过按键来切换[3]。
2 系统硬件设计
2.1 系统功能实现
一个完整的硬件平台是支撑整个设计的骨架，只有硬件平台完善了，才能保证其他部分正常发展。硬件设计首
先要能实现预期的要求和功能，其次要可以修改和更新，不能一旦平台构建成功了，不能再修改，这样不利于后续
的发挥。
在整个系统设计中，主要负责控制灯光开关以及它的亮度情况，本系统以STM32单片机为核心板，子系统控制模
块涵盖了红外检测模块、0LED显示模块、语音模块、按键模块、蓝牙模块和定时模块，通过以上各个模块来实现对
灯光的控制。红外检测模块通过传感器识别人数，根据不同人数点亮不同数量的LED灯，并且在此基础上，光敏电阻
也能调节灯光的强弱，有光照和无光照时，LED灯的亮度不同。语音模块通过四个指令对灯光的控制，分别为开灯、
关灯、调亮、调暗。调亮和调暗分别都有十个等级。蓝牙模式是通过串口APP来实现对灯光的控制。定时模块通过设
定一个时间范围来实现灯的亮灭。以上介绍的几个模块都是通过按键来切换的。单片机担任一个指挥官的角色，负
责对各个模块进行不断地联系、调节和控制，从而让系统能正常运作起来[4]。系统结构如图2-1所示。
图 2-1 系统结构框图
2.2 微处理器模块
2.2.1 选型原因及单片机最小系统电路
STM32系列单片机目前是使用非常广泛的一款微处理器，拥有不计其数的用户和广阔的市场前景。
1.25DMips/MHZ
单周期的硬件乘法和硬件除法
存储器 搭载16K到512K内部闪存程序存储器
最大能达到64K字节的SRAM存储器
I/O引脚供电以及2V到3.6V供电
电源管理
提供上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD）
内置4-16MHZ晶振
内嵌经出厂调校的8MHz的RC振荡器
内嵌带校准的40KHz的RC振荡器
产生CPU时钟的PLL
带校准的32KHz的RC振荡器
工作特点
低功耗特点
具备睡眠、停机和待机三种模式
Vbat能够为RTC和后备寄存器供电
模数转换器
2个12位模数转换器，1us转换时间（多达16个输入通道）
转换范围：0至3.6V
双采样和保持功能
DMA
2个DMA控制器，共12个DMA通道：DMA1有7个通道，DMA2有5个通道
单片机能够支持的外设：定时器、ADC、SPI、USB、IIC和UART
多达112个快速I/O端口
26/37/51/80/112个I/O口，所有I/O可以全部映像到16个外部中断；几乎所有的端口均可容忍5V信号调试模式
包含串行单线调试（SWD)和JTAG接口
包含8个定时器
3个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器
输入
1个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器
2个看门狗定时器（独立的和窗口型的）
系统时间定时器：24位自减型计数器
多达9个通信接口
2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)
3个USART接口（支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制）
包含2个SPI接口(18M位/秒）
具有CAN接口（2.0B主动）
采用USB 2.0全速接口
封装 ECOPACK封装
在多功能灯光控制设计中， STM32F103C8T6单片机作为核心部件，负责连接和控制各模块，协调工作。设计选
用STM32F103C8T6单片机的原因是：一方面，它是32位闪存微控制器，功耗低，性能优良，电压低，实时性好等特
点。 另一方面，它的封装体积较小，价格比其他芯片低，相比51单片机性能更优。单片机有三种工作模式，分别是
睡眠模式、停机模式和待机模式[7][8]。三种模式如下表。STM32F103C8T6在-40至105的温度下都可正常工作，供电
电压在2.0V-3.6V。因此，它的影子到处可见，常常应用在多种场合，比如医疗设备，电机驱动，可编程控制器，报
警系统等等。此外，STM32F103C8T6内部还包含多路12位模数转换器、通用同步/异步收发器等丰富的外设配置，更
加易于实现复杂的外设控制和信息处理，适合作远程传输的单片机主控芯片[6]。
只有CPU停止工作，所有的外设均处在工作状态，可以在发生中断的时候唤醒CPU，使其正常工作
停机模
式
电量的消耗可以达到最低，内部工作在1.8V电压的都停止工作，HIS和RC振荡器也将停止工作，调压器处
于低功耗模式
SRAM和寄存器的信息将会消失，后备存储器的信息仍然保留，待机的情况下，电路是正常工作的
单片机最小系统电路，包括电源电路、复位电路和时钟电路[7]。只有包含这三个电路，才能使单片机正常运转
起来，才能够使多功能灯光控制系统得以运行。单片机最小系统电路如图2-3所示。
图2-3 单片机最小系统电路图
2.2.2 电源电路
电源电路的功能是给单片机提供稳定的工作电压，保证其正常工作。本系统工作电压为直流电5V，1脚接电源，
并接一个下拉电容，用于保护电路和滤波。2脚直接接地，3脚做悬空处理[8]。
2.2.3 时钟电路
在硬件电路中，时钟电路犹如心脏一般，CPU通过复杂的时序电路完成各种各样的指令功能。时钟芯片的型号是
DS1302，工作电压2.0V-5.5V，1脚和8脚都接电源，分别为VCC1和VCC2。2脚接X1，3脚接X2，4脚接GND，7脚接
SCLK，6脚接I/0，5脚接/RST。本设计采用内部的时钟电路，微调电容取20pf，晶振频率取值在1.2MHZ-12MHZ，本设
计中采用的是8M的晶振[9]。
2.2.4 复位电路
复位电路作用：用来确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。当给单片机一个复位信号时，程序
会从头开始重新执行。复位相当于一个清零键，重新开始计算。复位电路是影响整个系统可靠稳定的标志，单片机
设计的好坏很大一部分原因取决于它。本系统采用的是上电复位，复位可以高效防止CPU发出错误指令，提高兼容性
[10]。
2.3 红外检测模块
红外检测模块采用四针制，主要包括光敏电阻和红外探头。红外探头用来检测人体信号，光敏电阻检测周围的
环境光线亮度，光敏电阻采用的的型号是GM5539，能在-30~+70的环境温度下正常工作，光敏电阻的反应时间20ms。
因此，光敏电阻常常应用于电子玩具，灯光控制，光控灯等等[11]。工作电压在3.3v-5v。模块还配有可调电位器，
可调节检测光线亮度。采用此模块的最大原因是信号干净，无杂波、波形好和驱动能力强。1脚接电源正极，2脚接
电源负极，3脚是开关信号输出，4脚是模拟信号输出。模块上还配有指示灯，用来检验是否能正常工作。本模块通
过红外探头来检测人数，根据光敏电阻来调节亮度，从而有效控制LED灯的亮灭，达到预期的效果。
2.4 0LED液晶显示模块
液晶显示模块采用的0.96寸的0LED模块，主要用于工作模式的切换和显示时间。显示模块在刚开始选择时，考
虑过LCD1602显示屏、TFT液晶显示屏和0LED显示屏，在从体积上和成本上考虑，最终根据系统设计需要，选用使用
0LED显示屏。首先，它的功耗相对这三种显示屏较低，节约资源。其次，它不需要背光源，响应速度快可以使0LED
有更高的刷新率，使用寿命长。最后，它使用SPI协议与单片机进行通信，设计简单。硬件模块接口：1脚接地，2脚
接直流3.3V的电源，3脚接CE，4脚接CSN[12]。
2.5 蓝牙模块
蓝牙模块的型号为HC-05，模块中命名为J6。模块主要由主机、从机和指示灯灯组成，从机支持波特率9600，工
作方式全双工，通信有效距离大约10米，灵敏度高，易于开发，性价比很高，常常应用于远程控制，智能家居等等
[1]。6根引脚，1脚和6脚悬空，2脚接模块串口发送端，3脚接模块串口接口端，4脚接地，5脚接电源。只有启动进
去数据模式后，它才能可以与其他设备进行无线通信。蓝牙模块接口电路
2.6 按键模块
按键模块犹如一种开关。系统采用三个按键，最左边的按键是用来右移和换行，中间的按键相当于加，最右边
的按键相当于减。当切换工作模式和设定时间时，按键模块承担着主要角色。按键模块有效地将其他几个模块联系
在一起，让系统完整起来。通过按键按下后，来实现四种模式的切换，从而使系统运行下去。按键模块用到单片机
的A6，A5，和A4三个引脚，连接按键的引脚是需要接上拉电阻。按键模块电路图如下图2-7所示。
2.7 语音模块
语音模块由LD3320芯片、主控MCU和外围电路组成，主要负责对接收到的语音信号进行识别，并输出相应的结果
。板载上主要有单片机芯片、咪头、麦克风和LED灯等等，单片机芯片采用STC型号的，供电支持3.3v和5v，麦克风
可承接52DB，LED灯给用户信号来检查模块是否能正常工作。模块长46mm，宽30mm，高22mm。LD3320语音模块采用口
令模式[13]，分为一级口令和二级口令。二级口令必须在一级口令的完成下，才能够执行。模块与单片机的连接不
需要连接线，直接可以插在板子上，方便、效率非常高效。在同一时刻，模块可识别出用户定义的口令，由咪头输
入，经过单片机的相关处理后，LED灯会做出开灯或者关灯的反应。LD3320模块所有与单片机通讯的引脚已经加上了
上拉电阻，性能更加稳定，用起来更加方便。模块管脚说明如表3，模块管脚示意图如图2-8所示。
表3模块管脚
管脚 作用
1脚和32脚定义为VDDI0 说明数字I/0电路用电源输入3.3V
41脚定义为P0/SDI 并行接口，共用SPI输入
42脚定义为WRB*/SPIS* 低电平有效，共用SPI
46脚定义为MD 0:并行工作方式，1:串行工作方式，都遵循SPI协议
47脚定义为RSTB* 复位信号，低电平有效
48脚定义为INTB* 中断输出信号，低电平有效
8脚和33脚定义为GNDD I0和数字电路用于连接地
9脚定义为MICP 麦克风输入（正端/P极）
10脚定义为MICN 麦克风输入（负端/N极）
11脚定义为M0N0 单声道LineIn输入
11-14脚 用于N/A
本次模块主要由有源晶振，指示灯，滤波电容等组成。有源晶振主要是晶振和电容构成，工作频率在4-48MHZ。
1脚接直流电源5V，2脚接地，3脚串接一个390R的电阻，再接RX2，4脚串接一个390R的电阻，再接RX2。滤波电容由
五个电容C2、C10、C11、C12、C13并联构成，分别是10uf、0.1uf、0.1uf、0.1uf、0.1uf。模块电路连接图如图2-9
所示。
图2-9模块电路连接图
3 系统程序设计
3.1 程序功能设计
3.1.1 总体流程图
硬件是系统的骨架，软件则是系统的灵魂。系统的实现需要硬件和软件有效配合，才能正常工作。软件通过程
序可以对硬件进行控制，从而可以起到一个指挥的角色。软件的设计采用从整体到局部的设计方法。程序设计采用
基于模块化的方式编写，主要包括下面几个部分：语音、红外检测、蓝牙等模块。系统上电后，先初始化外围设
备，在按键模式的切换下，有四种工作方式：计数模式、语音模式、蓝牙模式和定时模式。单片机将获取的数据进
行处理并作出相应的反应，然后通过0LED显示，从而来控制LED灯[14]。总体流程如图3-1所示。
图3-1系统总体程序流程图
3.2 子程序功能设计
3.2.1控制系统软件设计
系统经过初始化后以及各个模块的设定后，就开始进入程序的大循环。红外检测模块通过传感器识别人数，根
据不同人数点亮不同数量的LED灯，并且在此基础上，光敏电阻也能调节灯光的强弱，有光照和无光照时，LED灯的
亮度不同。语音模块通过四个指令对灯光的控制，分别为开灯、关灯、调亮、调暗。调亮和调暗分别都有十个等
10
级。蓝牙模式是通过串口APP来实现对灯光的控制。定时模块通过设定一个时间范围来实现灯的亮灭。红外检测模
块、语音模块、0LED显示模块、蓝牙模块和定时模块通过按键来实现控制。
具体实施方案：上电后，通过按键来选择工作模式。工作模式有四种，分别是：红外检测模式、语音模块、蓝
牙模块、定时模块。红外检测模式：通过红外传感器的遮挡，来点亮LED灯。红外管检测到几个人，相应的LED就亮
几个灯，设置可检测8个人。再根据光敏电阻调节亮度，光照越暗，LED灯就越亮，反之越暗。语音模式：设置四个
口令，分别为开灯、关灯、调暗、调亮。通过LD3320来控制LED灯亮灭和强弱，灯光的亮度分为十个等级。蓝牙模
式：蓝牙模块HC-05通过串口APP与手机相连，在串口APP设定十六进制AA0155为打开，十六进制AA0255为关闭，十六
进制AA0355为调亮，十六进制AA0155为调暗，亮暗也分为10个等级。定时模式：在0LED显示屏上，设定一个时间范
围，在规定的时间内点亮和熄灭，从而控制控制LED灯。综上所述，通过四种工作模式，实现多功能控制，达到预期
效果。
3.2.2语音模块流程图
语音模块通过LD3320实现LED的远程控制，采用口令的方式来控制。一级口令：开灯和关灯。二级口令：调暗和
调亮。通电后，语音模块的指示灯会亮，说明模块可以正常工作。接着LD3320便开始收集信号。首先，将采集到的
语音信号与一级口令进行匹配，若匹配成功，则相应的LED会做出开灯或者关灯的反应。若匹配不成功，则继续采集
语音信号，再与二级口令匹配。匹配成功后，LED会做出调暗或者调亮的变化。如果采集的信号既不与一级口令匹
配，也不跟二级口令匹配，则放弃当前采集的结果，重新采集信号[15]。语音程序流程图如图3-2所示。
图3-2 语音程序流程图
3.2.2 0LED模块
0LED模块主要用来显示时间和人数，相应的4脚的I2C驱动0LED，调用过0LED初始化函数后就可以使用0LED相关的函
数和参数。首先，写入每个数据位的地址，这样就可以将相应的时间写入液晶屏里。在写入时间数据前，单片机会
先读取接口的状态，作出下一步的判断。然后，系统通电后，会对显示模块初始化，显示一个起始时间。接着，给
显示模块写入相应读取的数据地址，将数据写入显示模块，并调用显示函数显示数据[16]。
3.2.3 蓝牙模块程序流程图
蓝牙模块实现HC-05和手机端数据通信的功能。在程序设计中，利用串口APP设置相应的口令：AA0155-打开，
AA0255-关闭，AA0155-调亮，AA0155-调暗，实现数据交互，从而控制LED灯的亮灭，进而达到一个远程的控制。在
串口中断函数中将数据写入蓝牙模块的缓冲区中，通过串口APP，实现数据传输[17]。蓝牙模块程序流程图如图3-3
所示。
3.2.4 红外检测模块
红外检测模块是计数模块的一部分，作为子程序的一部分，主要用于检测是否有人存在，如果存在，LED就会亮
[18]。红外检测模块程序模块流程图如图3-4所示。
流程具体描述:通过红外传感器来检测人数，根据光敏电阻的亮暗来调节LED灯的亮灭。在传感器检测到一个单
位后，相应的LED也会亮一个，以此类推，最多只能检测8个人，超过8个人也只能亮8个LED灯。没有光照的情况下，
LED的亮度会很亮。有光照的情况下，LED的亮度会变暗一些。光敏电阻通过光照的强弱来做出相应的变化，从而可
以达到一个节约资源的目的。
图3-4红外检测模块程序模块流程图
关键代码如下所示：
if(GPI0_ReadInputDataBit(GPI0B,GPI0_Pin_0) == KEY_0N)
{
12
if(Pers0nC0unt >= 8)
{
Pers0nC0unt = 8;
}
else
{
Pers0nC0unt++;
}
0LED_Sh0wNum(120,0,Pers0nC0unt,1,16);//显示实时人数，超过8人仍显示为8
3.2.5 定时模块程序流程图
定时器是整个函数中很重要的一部分，其主要功能是防止程序进去死循环。首先，时间初始化，接着，在0LED
上设定一个时间范围，单片机会判断时间是否在设定的时间范围内。然后，LED灯会做出相应的变化。定时模块程序
模块流程图如图3-5。
图3-5定时模块程序模块流程图
4 实物的制作和系统调试
4.1 实物的制作
实物的制作只要是三个大环节：原理图的设计、PCB设计和制作BOM报表。
具体流程：首先，要建立元器件库，定义管脚及属性。接着，去封装库找到相应的封装添加。库里没有相应封
装的，只能自己画。然后，画原理图并在适当的地方添加注释，便于理解。最后，进行电气规则检查，这样原理图
就画好了。下面开始画PCB，在PCB的页面画每个元器件的的PCB，然后开始布局和布线 ，二者关系很大，布局好方
便布线。最后进行DRC检查，一个个排查和修正。最后，从PCB原理图中导出BOM报表，这样整体的准备工作就做好
了。将PCB发给嘉立创打板，购买相应的元器件。等板子回来，一步步上元器件、调试。PCB图如图4-1所示，PCB原
理图如图4-2所示。
图4-1 PCB图
图4-2 PCB原理图图
4.2 系统调试
首先，编写代码，整个过程中用C语言来编写。因为C语言学习简单，通俗易懂。程序代码用到了网上的开源代
码，并对代码进行了必要的注释。接着，要提供一个完整的开发环境。我选择KEIL5来进行开发。首先，要选择相应
的单片机型号，即stm32f103c8t6芯片。接着，在工程下依次新建Startup、C0re、User、HARDWARE、Libraries、
CMSIS、0utput文件夹。然后，再相应的为启动文件夹，Cortex微控制器软件接口标准文件夹，驱动库文件夹、全局
文件夹、用户文件夹、编译后输出文件夹，至此一个Keil Uvisi0n5 MDK工程文件结构搭建完毕。随后进入Keil
Uvisi0n5 MDK官方网站，将相应的启动文件、内核文件等的库函数复制到对应的文件夹下。最后进行工程的配置，
使得能够进行编译成功的代码烧录进单片机内，这样单片机的开发环境已经搭建完成[19]。
本系统是基于传感器技术和物联网技术的多功能灯光控制的模拟装置设计，通过在keil5 MDK软件环境下用C语
言进行程序编写，基于库函数的方式来间接的配置寄存器，进而烧写到单片机中实现对灯光的有效的控制。开发环
境如图4-3所示。
图4-3 keil开发环境图
4.3 硬件调试
调试前先检查各个电路模块是否能正常工作，避免在调试过程中发生不必要的安全事故。在各模块都能正常工
作的前提下，将各个模块连接在一起。注意事项：蓝牙集成块的芯片要指向单片机，语音集成块的喇叭要背向单片
机。
焊接部分：将各模块所需引脚接上排针焊接，方便后续连线。方便各模块连接电源。
接线部分：按照电路图，将各模块相连。模拟装置设计实物图如图4-4所示。
图4-4多功能灯光控制系统的模拟装置设计实物图
系统测试：本设计是实现多功能灯光控制系统，为了原理性地验证本系统功能，通过分步测量系统各模块及功
能运行情况。接通电源，系统初始化。根据按键选择不同的工作模式：计数模式、语音模式、蓝牙模式、定时模
式。
计数模式功能测试： 红外检测到几个人，相应的就有几个LED亮。当有红外传感器检测有六个人呢，LED就亮6
个。实验现象符合预期效果。
语音模式功能测试：当听到开灯的口令时，LED灯就亮。当听到关灯的口令时，LED灯就灭。当听到调亮的口令
时，LED灯会逐渐变亮。当听到调暗的口令时，LED灯会逐渐变暗。
蓝牙模式功能测试：在串口APP上按下开灯，，LED灯就亮。按下关灯，，LED灯灭。按下调亮，LED灯LED灯会逐
渐变亮，按下调暗，LED灯LED灯会逐渐变暗。
定时模式功能测试：根据0LED上显示的时间范围内，设置时间在9:54—9:55点亮。当时间在设定的范围内，LED
灯正常点亮，不在设定的时间范围内，LED灯熄灭。预期效果符合要求。
图4-8定时调试图
综上所述，系统测试完成，各模块可以协调工作，实现预期功能。相关调试结果如表4。
5总结与展望
本文主要设计了多功能灯光控制系统，结合了单片机、传感器、计算机技术和电力电子技术等技术，实现的功
能有：通过按键来选择工作模式。工作模式有四种，分别是：红外检测模式、语音模块、蓝牙模块、定时模块。红
外检测模式：通过红外传感器的遮挡，来点亮LED灯。有几个人就亮几个灯，设置可检测9个人。再根据光敏电阻调
节亮度，光照越暗，LED灯就越亮，反之越暗。语音模式：设置四个口令，分别为开灯、关灯、调暗、调亮。通过
LD3320来控制LED灯亮灭和强弱，灯光的亮度分为十个等级。蓝牙模式：蓝牙模块HC-05通过串口APP与手机相连，在
串口APP设定十六进制AA0155为打开，十六进制AA0255为关闭，十六进制AA0355为调亮，十六进制AA0155为调暗，亮
暗也分为10个等级。定时模式：在0LED显示屏上，设定一个时间范围，在规定的时间内点亮和熄灭，从而控制控制
LED灯。综上所述，通过四种工作模式，能实现预期的设计要求。
通过自己的努力和老师的帮助，我的毕业设计总算是完成了，基本上符合要求。在这个过程中，我收获了很
多。在专业知识上，我了解了单片机开发的基本流程，学会了c语言编程，也会画PCB图。在调试过程中，有了自己
能独立解决问题的能力，明白了书本上的理论不能照搬，要考虑很多因素，这样才不会发生大的问题。起初，我拿
到这个题目后，大脑一片空白，不知从哪里着手去做。因为我欠缺很多专业知识，这也是整个过程中最大的阻力。
慢慢我就开始在B站上找相关视频来学习，就这样一点点的补，终于还是完成了这个设计。我深刻体会到实践是检验
真理的唯一标准，之前在学校学的理论知识，完全是不考虑其他条件下，全是理想化，还有调试也是在软件上进
行，缺少一定的真实数据，造成自己好像都完全掌握的现象。现在通过本次设计，让自己考虑问题更加全面和细
致。懂得在画PCB的布局要规范，了解焊接的某些小技巧，学会了简单的编程语言，最为重要的是知道怎么把这些连
接在一起，组成一个完整的系统，实现以上功能。虽然本系统非常的简单，但对于我一个刚刚入门的学习者来说，
也是一个很大的挑战。从起初的什么都不会，基本上什么都要问老师和同学，到现在自己能独立完成和解决一些问
题，这对我而言就是一个不错的成长和进步。数字化时代为楼宇的建设和管理提供了方便，同时还为楼宇建设的信
息化快速发展提供了有力的保证。
本系统通过单片机对灯光的有效控制，采用软硬结合的方式，实现了多种功能，给人们带来些许便利，节约了
电资源，本设计虽然基本达到了预期的要求，但是还需要多改进，有较大进步空间。在计数模式下，检测人数上有
一定的局限性，只能检测8个人，超过8个人还是亮8个LED灯，这就不能知道到底有几个人，还有就是人离开，LED灯
应该就灭一个，以此类推。红外检测的灵敏度不高，说完口令后，LED灯不能立即就亮，有1-2秒的延迟，有待扩
展。语音模式的指令过于简单，可设计多种指令，把利用率达到最大化。因此，系统后续还需继续完善。
