STM32-智能台灯项目

一、项目需求

1. 红外传感器检测是否有人，有人的话实时检测距离，过近则报警；同时计时，超过固定时间则报警；
2. 按键 1 切换工作模式：智能模式、按键模式、远程模式；
3. 智能模式下，根据光照强度自动调整光照档位（低亮、中亮、高亮），没人则自动光灯；
4. 按键模式下，按键 2 可以手动调整光照档位；
5. 远程模式下，可以通过蓝牙控制光照档位、计时等；
6. 按键 3 暂停/开始计时，按键 4 清零计时；
7. OLED 显示各项数据/状态。

二、项目框图

三、光敏电阻传感器

光照越强，电阻越小

四、项目实现

19-串口打印功能

adc重命名light_sensor----光敏电阻传感器

exti重命名ia_sensor-------红外传感器

 别忘了把对应文件里面也要改

打开项目

加载文件

记得要添加

编译

将代码调到编译不出错

先从软柿子捏

4.1 beep.c文件

修改引脚

编译，不出错

4.2 bluetooch.c 文件

增加串口

因为需要接收从串口传递进来的数据

所以需要定义一个变量来接收的数据

注意：这里接收到的数据是字符类型的，虽然在这里是字符型还是数字的无所谓，需要注意一下。

话外拓展：如何将字符串类型的“123”，转变成数字的123？

代码如下：---来自心知天气的4.5 的代码

 这里用的atoi函数的作用就是：将字符串转换为整数的函数

原型为：

新建一个函数，作用如下图的注释

下面的注释是：

直接return command;

和间接返回command的区别

别忘了把新写的代码添加到.h文件

编译，不出错之后，进行下一步

4.3 hcsr04.c文件

修改引脚

编译不出错

4.4 light_sensor.c文件

        因为light_sensor文件是由adc.c文件重命名的，所以，在light_sensor里只有adc_init函数，所以需要对light_sensor重新初始化一个函数。

重新写一个函数，获取光敏电阻传感器函数

在这里，使用通道1传递数据，那么为什么是通道1呢？

首先，接光敏电阻传感器的引脚PA1

在产品书册中可以看到，PA1接的是通道1

因为ADC是12位的，所以可以得到的值的范围就是0-2^12 = 0-4096

得到的值太大了，所以想要把得到的值转化成0-100，并且随着光照越强，让得到的值越大

100-(adc_get_result(ADC_CHANNEL_1)* 100 % 4096)中

adc_get_result(ADC_CHANNEL_1)的取值范围是0-4096

adc_get_result(ADC_CHANNEL_1)* 100 % 4096的取值范围是0-100

现在依旧是光照越强，所得值越小，我们的目的是，让光照越强，所得值越大

所以用100-(adc_get_result(ADC_CHANNEL_1)* 100 % 4096)就可以达到效果

最后将所得值强转为uint8_t

4.5 oled.c文件

取模

取汉字

：模式、智能、按键、远程、有、无、人、亮度、高、中、低、关、计时

将这段代码

改成

在oled屏幕上显示汉字的界面代码如下：

4.5 led.c文件

先保存关闭项目

然后将

将原来的led文件删除，把新粘贴的pwm文件重命名为led，如下图

打开项目

打开led.c文件，修改头文件

将定时器4改成定时器3

TIM4->TIM3

修改下面几个地方

接下来就是增加函数了

代码如下：

//初始化led灯
void led_init(void)
{
    pwm_init(500-1,72-1);
}
//关灯
void led_off(void)
{
    pwm_compare_set(0);//将CCR的值设置为0，灯的亮度为0
    led_level = 0;//档位：关灯状态下为0
    oled_show_chinese(70, 2, 17);//显示oled当前的状态
}
//led灯低亮
void led_low(void)
{
    pwm_compare_set(150);//将CCR的值设置为0，灯的亮度为0
    led_level = 1;//档位：关灯状态下为0
    oled_show_chinese(70, 2, 14);//显示oled当前的状态
}
//led灯中亮
void led_medium(void)
{
    pwm_compare_set(300);//将CCR的值设置为0，灯的亮度为0
    led_level = 2;//档位：关灯状态下为0
    oled_show_chinese(70, 2, 15);//显示oled当前的状态
}
//led灯高亮
void led_high(void)
{
    pwm_compare_set(450);//将CCR的值设置为0，灯的亮度为0
    led_level = 3;//档位：关灯状态下为0
    oled_show_chinese(70, 2, 16);//显示oled当前的状态
}
//获取当前档位的值
uint8_t led_get_level(void)
{
    return led_level;
}

4.5 key.c文件

因为在key文件中需要修改的按键引脚很多，所以直接在.h文件中定义宏函数

代码如下：

         设置一个按键状态标志和按键的值（默认取值0，赋值为其他值时，不同的值代表按下不同的按键）
        使用一个if来判断，当按键标志为1时并且检测到某一按键的电平变低时，代表有按键被按下。
        进入到if中时，代表有按键被按下，按键状态标志发生变化，所以这时候需要判断是哪一个按键被按下了
        检测到对应按键被按下之后，将按键的返回值取对应按键编号。
        否则，按键没有被按下，返回按键的值，用于后续处理。

        static uint8_t key_up = 1; 这行代码中的 key_up 是一个静态变量，它会在函数调用之间保持其值。这意味着它只会在第一次调用 key_scan 函数时被初始化为1，之后的函数调用中它会保持上一次的值。这是用来检测按键是否被“新”按下的关键。

编译，不出错

4.6 ia_sensor.c 文件

红外传感器

这里红外传感器使用中断的方式来写，但是有一个问题会出现

如果用中断的方式，当从没有人到有人这个状态变化时，只会触发一次中断，后续这个人持续靠近，也不会触发响应。

所以，红外传感器这段代码不能使用中断的方式

修改如以下图所示

 ia_sensor.h文件

4.7 timer.c文件

定时器主要是用来计时，不需要其他的功能，所以定时器4足够用

将定时器2改为定时器4

关于定时器，在智能台灯项目中，主要是当有人的时候，开始计时，人走开，计时清空0

新增函数：

将psc和arr的值修改成7200和10000就是一秒

编译。不出错

4.7 main.c文件

书写主函数的代码，重点就是按照流程图一步一步的写代码

代码如下：

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "uart1.h"
#include "beep.h"
#include "bluetooth.h"
#include "hcsr04.h"
#include "ia_sensor.h"
#include "key.h"
#include "light_sensor.h"
#include "oled.h"
#include "timer.h"
//设置一个枚举类型用于存放台灯的模式
enum lamp_mode
{
    AUTO_MODE = 0,  //智能模式
    MANUAL_MODE,    //按键模式
    REMOTE_MODE     //远程模式
};

int main(void)
{
    HAL_Init();                         /* 初始化HAL库 */
    stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
    uart1_init(115200);
    led_init();
    beep_init();
    bt_init(9600);//波特率
    hcsr04_init();
    ia_init();
    key_init();
    ls_init();
    oled_init();
    timer_init(10000-1,7200-1);
    printf("hello word!\r\n");
    
    oled_show_init();//显示当前oled的状态
    /*是否有人标志位：默认无人状态;
    是否第一次检测到有人： 默认是;
    距离变量  = 0
    显示距离变量给三个字符就够用了（因为代码定义的是uint32类型的变量，而oled上只能打印字符串类型的）
    人坐下的时间统计变量
    承接按下哪个按键的变量，默认0
    承接台灯模式的变量，默认智能模式
    承接光照的数值，默认0
    承接led灯的高中低关，默认关
    */
    uint8_t person_flag = 0,first_loop =1,dis = 0,dis_str[3] = {0},sit_time_str[3] = {0},
    key_num = 0,mode = AUTO_MODE,light_value = 0, led_level = 0;
    
    while(1)
    { 
        person_flag = ia_flag_get();
        if(person_flag == TRUE)  //有人
        {
            oled_show_chinese(10, 4, 9);
            if(first_loop == 1)
            {
                timer_start();//定时器打开
                first_loop = 0;
            }
            dis = hcsr04_get_lenght();//超声波测距
            if(dis < 10 || sit_timer_get() >= 5)//距离小于10，蜂鸣器响或者有人停留5秒，开始响
                beep_ON();
            else
                beep_OFF();
        }
        else                     //无人
        {
            oled_show_chinese(10, 4, 10);
            timer_stop();  //定时器停止计时
            sit_timer_set(0);//坐下的时间设置为0
            first_loop = 1;//检测是否第一次有人座置1
            beep_OFF();//蜂鸣器不响
            dis = 0;//距离为0
        }
        //这行代码将整数 dis 格式化为一个至少3位宽的十进制数，并将结果字符串存储在 dis_str 指向的内存位置。
        sprintf((char *)dis_str, "%3d", dis);//座的距离显示在oled屏幕上
        oled_show_string(60, 4, (char *)dis_str, 16);
        
        sprintf((char *)sit_time_str, "%3d", sit_timer_get());//将坐下的时间显示在oled屏幕上
        oled_show_string(60, 6, (char *)sit_time_str, 16);
        
        key_num = key_scan();//承接按键的值，根据不同的值，判断按下了哪个按键
        if(key_num == 1)  //按键1，切换工作模式
        {
            if(mode++ > 1)  //mode的取值有0，1，2，因为先使用mode的值在进行++，所以有三个值可取
                mode = AUTO_MODE;//mode取值为2的时候，就是智能模式
        }
        else if(key_num == 3)//按键3，手动切换灯的状态
        {
            timer_toggle();
        }
        else if(key_num == 4)//按键4，数据清0
        {
            timer_stop();
            sit_timer_set(0);
        }
        
        switch(mode)
        {
            case AUTO_MODE:
            {
                oled_show_chinese(60, 0, 3);        //智
                oled_show_chinese(75, 0, 4);        //能
                
                if(person_flag == TRUE)  //判断是否有人：有人才可以根据光照强度设置灯的亮度
                {
                    light_value = ls_get_value();  //获取到光敏电阻的值
                    if(light_value < 40)//光照强度小于40，亮度高一些
                        led_high();
                    else if(light_value >= 40 && light_value <= 70)//光照强度中等，亮度中等
                        led_medium();
                    else if(light_value > 70)//光照强度很强，亮度弱
                        led_low();
                }
                else//没有人，直接关灯
                    led_off();
                break;
            }
            
            case MANUAL_MODE:
            {
                oled_show_chinese(60, 0, 5);        //按
                oled_show_chinese(75, 0, 6);        //键
                
                if(key_num == 2)
                {
                    led_level = led_get_level();//获取光的挡位
                    if(led_level++ > 2)//可以取值的范围是0，1，2，3
                        led_level = 0;  //当数值为3的时候，为关灯
                    switch(led_level)
                    {
                        case 0:
                            led_off(); //关灯
                            break;
                        case 1:
                            led_low();//低亮
                            break;
                        case 2:
                            led_medium();  //中亮
                            break;
                        case 3:
                            led_high();  //高亮
                            break;
                        default:
                            break;
                    }
                }
                break;
            }
            
            case REMOTE_MODE:
            {
                oled_show_chinese(60, 0, 7);        //远
                oled_show_chinese(75, 0, 8);        //程
                
                switch(bt_rx_get() - '0')  //从蓝牙中获取的值是字符串类型的，需要减去字符串类型的0，就得到了数字
                {
                    case 0:  //数字0，关灯
                        led_off();
                        break;
                    case 1:  //数字1，低亮
                        led_low();
                        break;
                    case 2:  //数字2，中亮
                        led_medium();
                        break;  
                    case 3:  //数字3，高亮
                        led_high();
                        break;
                    case 4:  //数字4，开始计时
                        timer_start();
                        break;
                    case 5:  //数字5，停止计时
                        timer_stop();
                        break;
                    case 6:  //数字6，停止计时并且将计数器清0
                        timer_stop();
                        sit_timer_set(0);
                        break;
                    default:
                        break;
                }
                break;
            }
            
            default:
                break;
        }
        
        delay_ms(20);
    }
}