基于NB-lot的智能路灯设计（有完整资料）
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编号：
T2092405M
设计简介：
本设计是基于STM32的基于NB-lot的智能路灯，主要实现以下功能：
1.可通过光敏电阻检测当前光照强度
2.可通过人体红外传感器检测当前人流量
3.灯光有低亮、高亮、关闭档位
4.可手动控制灯光亮度
5.可通过光照控制灯光亮度
6.可通过人流量控制灯光
7.系统通过NB-IOT模块连接云平台
电源： 5V
传感器：光敏电阻（5528）、人体红外（D203S）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：USB灯
人机交互：独立按键
通信模块：NB-IOT模块（BC25）
标签：STM32、OLED12864、5528、D203S、USB灯、BC25、独立按键
题目扩展：声控灯光系统、智慧路灯
基于 STM32 的基于 NB-IoT 的智能路灯系统设计与实现
一、主控部分
核心：STM32 单片机功能：获取输入数据、内部处理、控制输出
二、输入部分
- 人体红外模块：检测当前人流量
- 光敏电阻模块：检测环境光照强度
- 独立按键：用于切换界面、手动控制开关、设置参数阈值
- 供电电路：为整个智能路灯系统供电
三、输出部分
- OLED 显示模块：显示光照强度、灯光亮度、系统模式及参数阈值设置界面
- 路灯控制模块：根据光照强度、人流量等参数调节灯光亮度及开关状态
- NB-IoT 模块：连接云平台，实现监测数据的上传及远程控制交互
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
该智能路灯系统硬件以 STM32 单片机为中控核心。输入部分有检测人流量的人体红外模块、感知光照强度的光敏电阻、用于交互操作的独立按键，以及供电电路；输出部分含显示系统信息的 OLED 显示屏、实现数据云平台交互的 NB-IOT 模块，还有负责照明的灯具模块。
焊接流程为：先准备好 STM32 单片机、人体红外等硬件及电烙铁、焊锡丝等工具，用剪钳处理元件引脚并除氧化层、涂助焊剂，固定电路板后，按先小矮元件（如供电电路阻容）、再高大元件（如按键、显示屏、NB-IOT 模块）、最后 STM32 单片机的顺序，借电烙铁加热焊盘、送锡形成圆润无虚焊点。焊完用放大镜检查焊点，有问题补焊修整，之后接通供电测试各模块，若异常则排查返修。下图 5-1 为焊接完整实物图：
图 5-1 电路焊接总图
5.2 阈值设置实物测试
如图 5-2 所示，该系统通过独立按键来实现光照阈值与灯光亮度值的设置功能。当获取的键值为 3 时，若当前处于界面 0，系统会将光照值增加 1；若处于界面 1，则会使灯光亮度值增加 1。而当获取的键值为 4 时，若在界面 0，光照值将减少 1；若在界面 1，灯光亮度值会减少 1。用户可以通过按压对应按键，在不同界面下，灵活调整光照阈值与灯光亮度值，以满足不同环境下的照明需求和个性化设置。
图 5-2 阈值设置实物图
5.3 光照模式实物测试
如图 5-3 所示，系统依据光照强度与目标值的关系智能调控：当前光照强度小于目标值，调至较低亮度；大于等于目标值，关闭灯光，实现节能适配场景需求。
图 5-3 光照模式测试实物图
6 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。下图 6-1 为软件界面图：
图 6-1 软件界面图
6.2 阈值设置功能测试
如图 6-2 所示，该系统通过独立按键设置光照阈值与灯光亮度：键值 3 在界面 0 增加光照值，在界面 1 增加灯光亮度；键值 4 在界面 0 减少光照值，在界面 1 减少灯光亮度，方便用户根据不同界面灵活调整，满足照明需求与个性化设置。
图 6-2 阈值设置实物图
6.3 手动模式控制灯测试
如图 6-3 所示，在手动模式下，用户可通过按键操作直接控制灯的亮度，如切换高亮、低亮等状态，实现对灯光的个性化手动调节，满足不同照明需求。
图 6-3 手动模式控制灯图
设计说明书部分资料如下：
设计摘要：
本文提出了一种基于NB-IoT的智能路灯设计方案。在光照强度控制方面，借助光敏感应器实时监测环境光照强度，设定阈值来决定路灯的开启及亮度调节，同时设有多级亮度模式，能依据人流密集程度等环境因素灵活调整亮度。在红外感应控制上，利用红外感应器检测行人和车辆，有人经过时自动提高亮度，无人则降低亮度或关闭，且感应灵敏度可按需调整。此外，通过NB-IoT模块实现重要功能，管理人员借助电脑、手机APP等可远程监控和操控路灯的开关、亮度调节等，整体设计旨在提升路灯使用的智能化、节能化水平，更好地满足不同场景需求。
关键词: 智能路灯,红外感应, Nb-lot模块
字数：8800+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 课题研究现状
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
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
3.3 显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 阈值设置实物测试
5.3 光照模式实物测试
6 软件调试
6.1 软件介绍
6.2 阈值设置实物测试
6.3 手动模式控制灯测试
结 论
参考文献
致 谢