摘要：科学技术的快速发展使我国各行业发展非常迅速。物联网环境下WIFI技术的普及是智能化家居设备的福音，智能家庭照明系统也迅速发展起来。本文所述智能家庭照明系统是以无线通信技术为核心，由控制模块、通信模块、传感模块以及显示模块四部分组成。以STM32单片机作为控制模块的主控中心，以SP8266作为通信模块的通信工具，通过各种传感器作为感知外界信息的工具，以液晶屏幕作为人机交互界面，利用WIFI建立无线局域网，实现照明系统的信息传送。
关键词：物联网环境；智能家庭照明系统
引言
随着我国整体经济的快速发展，我国快速进入现代化发展阶段。智能家庭照明系统作为一个新兴的行业，随着智慧建筑的发展，智能家居照明系统逐渐受到社会关注。目前国内各大厂商正在积极布局智能家居，我国智能家居照明系统拥有广泛的市场前景。
1物联网技术
物联网是新一代信息技术，中国物联网校企联盟认为与计算机、互联网技术结合，实现物体与物体的结合就是物联网技术。国际电信联盟认为通过射频识别技术、全球卫星定位系统、红外感技术、激光扫描技术等将现代化技术将物品和互联网连接起来，实现物品的自动定位、跟踪、监督和管理的功能。物联网技术是解决物品与物品、物品与人、人与人之间的互联。中国物联网校企联盟则认为凡是涉及到信息技术的应用，都可以纳入到物联网的范畴，物联网其实就是万物互联。目前物联网已经广泛应用在智能交通、公共安全、智能消防、环境监测、个人健康、食品追溯、情报搜集、农业生产等各个领域，实现对网络中的人、设备、机器进行实时控制和管理。
2物联网技术与智能家居的联系
物联网技术与智能家居有着密不可分的联系，物联网技术是智能家居强有力的核心技术，因为有了物联网技术，才会在不断融合物联网技术的基础之上很好的使用智能家居，使得智能家居的性能更加稳定，进而发挥好智能家居的最佳性能。而智能家居是物联网技术运用的一个重要领域，需要不断强化物联网技术，实现物联网技术与智能家居的相互融合，当把物联网技术与智能家居相融合时，智能家居不再是传统意义上对家用电器、家具进行简单的控制，而是实现了对家用电器等家居设备的智能化，让这些家居设备有了一定的通信功能，实现居家设备之间的交流与感知。将物联网技术运用到智能家居中，对智能家居有了更加广泛的控制范围，智能家居一般包括家庭安防中心、家庭数据中心、家庭医疗中心、家庭娱乐中心、家庭商务中心等几个主要方面。但目前将物联网技术运用到智能家居的关键技术尚未成熟，还存在着各种各样的问题，有效促进二者之间的相互融合仍是目前关注的重要议题，将二者的相互优点充分融合起来，进而充分物联网智能家居为人们提供的便捷、舒适的生活。
3智能家庭照明系统
由于能源管理与节能现今已成全球热门话题，加上智能手机逐渐改变人类生活方式，使“智能家庭照明系统”成为照明产业里一个备受瞩目的领域。这个领域最大的技术进展之一，就是利用“低功耗蓝牙”（BLE）技术链接网络并提供遥控功能。低功耗蓝牙是智能家庭自动化与照明领域里被十分看好的技术。它是传统蓝牙技术的升级版，同样使用2.4GHz无线电频段。相较于传统蓝牙技术，低功耗蓝牙较为明显的特色就是耗电更低，因此适合用在LED照明。从效能、寿命、光的质量与可靠度来看，LED都是照明技术里面的佼佼者。为LED照明添加智能功能，可进一步提升相关产品的卓越性如：①选择式的开／关功能与亮度控制，可延长系统寿命并减少能耗。②当输入来自AC端且LED为恒定电流DC负载，电力质量就成为LED照明另一个必须处理的主要考虑点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③LED照明还建议采用IEC61000-3-2ClassC谐波准则、电磁干扰限制（CISPR15）以及能源之星（EnergyStar）标章（待机耗能）。本文将探讨的智能家庭照明，采用单片式线外LED驱动器以及低功率蓝牙模块，并透过Android应用程序进行操控。这种智能家庭照明系统通过了所有由监管机关建议使用的既有准则。此外它的待机耗能也非常低。
4系统的硬件电路设计
硬件电路设计包括主控中心、传感器、灯光控制及无线通信四部分电路的设计。传感器电路包含红外传感器电路和光感应传感器电路。灯光控制电路又包含照明灯控制电路和报警灯控制电路。通过传感器感知外界信息后向控制电路反馈，再利用手机向WIFI发送数据，通过液晶屏幕让使用者观察室内的灯光状态，提供智能化的灯光控制。例如，主控中心采用STM32F103C8T6单片机。STM32F103的高速时钟，时钟频率为8MHz，将此时钟信号提供给APB1时钟总线、APB2时钟总线以及USB接口。当单片机的RSET引脚输入低电平时，单片机复位，所执行的指令从程序开始运行的地方取指令，使得单片机重新开始运行。在没有按下复位按键的时候会持续输出高电平给RSET引脚，单片机正常接收指令。当电源接入到系统中会经过滤波电路，滤出干扰的波形。单片机的启动电路，通过跳线将不同的端口接在一起可以控制单片机从不同的地址取指令，然后执行程序。WIFI芯片采用ESP8266芯片。光传感器采用TEMT6000芯片。红外传感器模块具有很强的环境光线适应的能力，外露的两根细管分别红外线发射与接收管。单片机经过相应的处理将指令和数据发送给ILI9341芯片对数据进行相应的处理之后发送给液晶屏幕。
5智能灯光控制系统
智能灯光照明系统，可以实现大批量、大范围智能控制灯具和关联物品。在同一个房间可以设置多路照明回路，并对每一回路的亮度进行调整，达到预设的灯光环境，并自由切换灯光效果。通过时钟控制器，可以让灯光与日出日落时间随时变化。其次，还可以利用室内照明系统增加环境变化的艺术效果，增加房间的立体感、层次感和艺术感，营造良好的居住环境。此外，智能灯光控制系统可以自动调节灯光强弱，从而达到节能的效果。智能灯光控制系统具有控制方便，可以实现遥控、就地控制；安全系数高，智能灯光控制系统采用弱点控制强电的方式，可以确保智能灯光的安全性；结构简单，智能灯光控制系统采用模块化结构设计；控制灵活。智能灯光控制系统可以根据用户需求，随时改变控制方式。
6系统测试
根据系统硬件的电路图，安装各个元器件并焊接电路。使用万用表测试电路是否正确连接，以防止出现虚焊、漏焊以及焊接错误等问题。在检查无误后接上电源观察硬件反映情况并对程序进行调整，以达到实现所要求的功能和现象的目的。
结语
物联网环境下智能家庭照明系统利用WIFI建立无线局域网，支持自动和手动两种智能化照明方式。本设计主要完成了该系统的方案，主控制电路、模块电路以及照明电路等硬件电路设计，智能家庭照明系统设计的控制程序、驱动程序以及流程框图等软件电路的设计。通过系统设计和测试，功能实现良好。
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论文作者:唐小龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
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