基于單片機(jī)的臺(tái)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄1前言 [12]?；谏鲜鲞^(guò)程，說(shuō)出指令“打開(kāi)燈光”或“關(guān)閉燈光”，臺(tái)燈實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈。結(jié)束上述所有動(dòng)作，就完成了一次系統(tǒng)對(duì)使用者控制指令語(yǔ)音識(shí)別的過(guò)程。其工作流程圖如圖4-4。圖4-4語(yǔ)音識(shí)別流程圖4.2.4紅外避障傳感器檢測(cè)設(shè)計(jì)將系統(tǒng)切換到臺(tái)燈的午夜模式，然后STM32驅(qū)動(dòng)這個(gè)模塊的傳感器工作。它的運(yùn)作原理是傳感器發(fā)射出信號(hào)，這個(gè)信號(hào)會(huì)“運(yùn)動(dòng)”到STM32處被發(fā)現(xiàn)，然后STM32開(kāi)始判斷信號(hào)，此時(shí)需要編寫(xiě)判斷信號(hào)的代碼，體現(xiàn)在信號(hào)表示“使用者經(jīng)過(guò)”，STM32就輸出一個(gè)低電平，信號(hào)表示“無(wú)人經(jīng)過(guò)”，STM32就輸出一個(gè)高電平。具體表現(xiàn)為當(dāng)臺(tái)燈處于午夜模式時(shí)，此時(shí)開(kāi)關(guān)燈為系統(tǒng)自動(dòng)控制，當(dāng)紅外避障傳感器發(fā)出的紅外線被人體阻擋了，信息反饋給傳感器，再由傳感器傳給主控模塊控制臺(tái)燈打開(kāi)，相反人走遠(yuǎn)后，臺(tái)燈滅。其工作流程圖如圖4-5。圖4-紅外避障傳感器檢測(cè)流程圖5測(cè)試5.1距離功能測(cè)試對(duì)所要求測(cè)量范圍2cm-300cm內(nèi)的平面物體做了30次測(cè)量結(jié)果如表5-1。表5-1距離測(cè)試實(shí)距（cm）51520253035404550測(cè)距（cm）51520253036404550實(shí)距（cm）556065707580859095測(cè)距（cm）556265707480889096實(shí)距（cm）100105110115120125130135140測(cè)距（cm）101106110116121124130136141實(shí)距（cm）145150155測(cè)距（cm）146151155對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)果：測(cè)試的最大誤差為3cm,最小為0cm。而在本設(shè)計(jì)中，將使用者與快樂(lè)臺(tái)燈之間的最小距離設(shè)定為10cm，完成整體設(shè)計(jì)后，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，其誤差范圍在0cm-2cm之間，與之前所測(cè)相差不大。5.2語(yǔ)音控制功能測(cè)試當(dāng)臺(tái)燈切換至語(yǔ)音控制模式時(shí)，使用者說(shuō)出語(yǔ)音指令“打開(kāi)燈光”，需要大聲重復(fù)幾遍，然后臺(tái)燈自動(dòng)打開(kāi)；同理，使用者說(shuō)出語(yǔ)音指令“關(guān)閉燈光”，也需大聲重復(fù)幾遍，然后臺(tái)燈自動(dòng)熄滅?？赡苁怯捎诼曇魝鞑ゴ嬖谝欢ǖ难舆t，所以語(yǔ)音控制開(kāi)關(guān)也要等待一段時(shí)間。測(cè)試結(jié)果如表5-2。表5-2語(yǔ)音控制測(cè)試序號(hào)詞組詞條臺(tái)燈變化結(jié)果1喚醒詞小智你好不變，語(yǔ)音模塊喚醒2指令詞打開(kāi)燈光臺(tái)燈亮并回復(fù)“燈已打開(kāi)”3指令詞關(guān)閉燈光臺(tái)燈滅并回復(fù)“燈已關(guān)閉”5.3坐姿檢測(cè)和定時(shí)報(bào)警測(cè)試將臺(tái)燈置于桌上，使用者坐在桌前或者是站在桌前開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試相關(guān)功能。當(dāng)使用者距離桌子在10厘米以下時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算出使用者與桌子的距離小于設(shè)定范圍時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，OLED屏幕顯示“距離過(guò)近”和相關(guān)距離，其測(cè)試結(jié)果如圖5-1；當(dāng)使用者重新站好，距離桌面10厘米以上之后，系統(tǒng)開(kāi)始累計(jì)使用時(shí)間，當(dāng)累計(jì)時(shí)間大于設(shè)定的120秒時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，OLED屏幕顯示“注意休息”，定時(shí)報(bào)警測(cè)試如圖5-2所示。圖5-1坐姿檢測(cè)圖圖5-2定時(shí)報(bào)警檢測(cè)圖5.4紅外避障檢測(cè)人體測(cè)試將臺(tái)燈置于桌上，操作按鍵s1，將臺(tái)燈的工作模式切換為午夜模式。在此模式下，使用者將手放在紅外避障傳感器的前方時(shí)，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)紅外避障傳感器開(kāi)始檢測(cè)工作，此時(shí)可以檢測(cè)到有人經(jīng)過(guò)，相應(yīng)臺(tái)燈自動(dòng)打開(kāi)。測(cè)試結(jié)果如圖5-3。圖5-3紅外避障檢測(cè)圖5.5亮度調(diào)節(jié)測(cè)試將臺(tái)燈置于桌上，操作按鍵s1，將臺(tái)燈的工作模式切換為自動(dòng)工作模式。在此模式下，使用者用手遮擋住照射向光強(qiáng)傳感器的光線后，系統(tǒng)接收到該傳感器的信息，判定此時(shí)室內(nèi)環(huán)境光線不足，自動(dòng)調(diào)高臺(tái)燈亮度。如果使用者將手電筒照向光強(qiáng)傳感器，系統(tǒng)接收信息判定此時(shí)室內(nèi)光線充足，將自動(dòng)降低臺(tái)燈亮度或者關(guān)閉臺(tái)燈。測(cè)試結(jié)果如圖5-4。圖5-4亮度調(diào)節(jié)圖6結(jié)論在本論文中，以STM32F103C8T6單片機(jī)為主控單元，基于語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與紅外避障檢測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)一款具有坐姿距離檢測(cè)、定時(shí)報(bào)警、語(yǔ)音控制和自動(dòng)調(diào)光的快樂(lè)臺(tái)燈系統(tǒng)。在軟件部分，利用單片機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)功能的代碼，然后下載進(jìn)電路板進(jìn)行測(cè)試，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)的功能。在測(cè)試過(guò)程中，快樂(lè)臺(tái)燈系統(tǒng)存在著小小的誤差，比如在語(yǔ)音控制時(shí)，臺(tái)燈的亮滅出現(xiàn)延遲狀況，在顯示具體的距離時(shí)，OLED屏幕也有一定的延遲現(xiàn)象。即使如此，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)空間比較大，使用也靈活，使用者可以根據(jù)自己需求擴(kuò)展功能；而且在滿足使用者個(gè)性化需求的同時(shí)，還在一定程度上預(yù)防了駝背和保護(hù)視力。本文創(chuàng)新點(diǎn)主要為人走燈滅的環(huán)保思想，根據(jù)使用者對(duì)光照強(qiáng)度的實(shí)際需求改變臺(tái)燈亮度，有利于提高電能的有效利用率，達(dá)到了節(jié)約資源的效果，并且增加了單片機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)沒(méi)有產(chǎn)生太多系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題，模塊功能都較容易實(shí)現(xiàn)，盡可能利用了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)。然而，在功能方面還有許多地方值得進(jìn)一步的探索和完善，比如滿足多功能需求方面，就可以加入氣體傳感器模塊和溫度傳感器模塊，這樣一來(lái)就快樂(lè)臺(tái)燈系統(tǒng)還可以播報(bào)實(shí)時(shí)的室內(nèi)環(huán)境具體情況，而且還可以預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。其次，超聲波距離傳感器由于其有特定的工作原理，對(duì)放置位置有特定的要求，可能會(huì)造成使用不便，甚至是坐姿檢測(cè)出錯(cuò)。接著，臺(tái)燈采用的是自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度模式，在某些情況下可能臺(tái)燈亮度與使用者要求不相符合，此時(shí)就需要通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)。最后隨著時(shí)代發(fā)展，當(dāng)代人的日常生活充斥著不少的電子產(chǎn)品，近視重要因素也包括過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用電子產(chǎn)品，造成眼睛疲勞，本論文沒(méi)有思考到這個(gè)層次的因素，但是經(jīng)過(guò)本次實(shí)踐，今后在研究上會(huì)考慮更全面。參考文獻(xiàn)[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC1]普瑞.大學(xué)生近視率達(dá)90%[N].重慶晨報(bào)，2012，3（19）.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC2]曹小兵.家居智能照明現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探析[J].燈與照明，2016，40（2）：1-4.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC3]陳艷玲.國(guó)內(nèi)臺(tái)燈行業(yè)的現(xiàn)狀與前景[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2015（1）：156-156.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC4]YangL,YinH,ChenX.BasedonMSP430SingleChipMicrocomputerIntelligentDesignoftheLampthatShieldanEye[J].Science&Technology&Innovation,2014(6):30-34.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC5]盛青松.基于單片機(jī)AT89C52的簡(jiǎn)易頻率計(jì)設(shè)計(jì)[J]河北.產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013年第23期：78-79.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC6]宋斌，袁慶慶，楊娜.基于STM32的智能臺(tái)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]上海.電子測(cè)量技術(shù)，2017年第40卷：67-71+75.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC7]柴君夫.基于STM32的LED智能學(xué)習(xí)型臺(tái)燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2016.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC8]柴君夫.基于STM32的LED智能學(xué)習(xí)型臺(tái)燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2016.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC9]陳麗芬，晉志勇，儲(chǔ)成誠(chéng)，等．防雷元器件的介紹以及智能家居管理單元中防雷方案的設(shè)計(jì)[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2020，12（2）：100-105.[SEQ參考文獻(xiàn)\*ARABIC10]FélixMarchal．傳感器加速物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居、智慧城市、智慧辦公和智慧工廠領(lǐng)域的應(yīng)用[J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