基于Arduino的智能睡眠灯设计与实现
摘要：该文主要讨论基于Arduino智能睡眠灯的控制与实现。在智能家居商场的浪潮中有许多且多种多样的智能家居产品，基于物联网人工智能睡眠灯也不计其数，提高睡眠质量的智能睡眠灯功能多样但是价格昂贵，本研究的智能家居产品物美价廉，经济和功能上符合人们的需求。其功能有台灯照明功能便于阅读书籍和写作业；在夜晚光敏传感器检测光线下降到某一点进入睡眠模式；在红外线传感器检测范围内有人经过促使LED灯珠发出淡淡的蓝光；夜晚可以一直亮起到关怀老人和儿童害怕黑暗的功能。
关键词：物联网；Arduino；睡眠灯；红外线感应；传感器；LED
Design and Implementation of Intelligent Sleep Lamp
Based on Arduino
Abstract:This paper mainly discusses the control and realization of intelligent sleeping lamp based on Arduino. In the tide of smart home stores， there are many and various smart home products， and there are countless artificial intelligence sleep lamps based on the Internet of things. Intelligent sleep lamps that improve the quality of sleep have various functions but are expensive. The smart home products in this study are cheap， economical and functional to meet the needs of people. Its function has the desk lamp lighting function convenient to read the book and writes the homework； in the night Guang Min sensor detection light drops to a certain point to enter the sleep mode； in the infrared sensor detection range someone passes through causes the LED lamp bead to emit the faint blue light； The night can always be lit up to care for the elderly and children afraid of the dark.
Keywords:Internet of Things； Arduino； Sleep Lamp； Infrared Sensor； Sensor； LED
目录
第一章 绪论 4
1.1 课题研究的背景及意义 4
1.2智能睡眠灯技术的研究现状 4
1.2.1 Arduino技术广泛应用于智能家居产品 4
1.2.2 物联网智能家居市场 5
1.2.3 智能睡眠灯技术的发展 5
1.3 课题研究的内容 7
第二章 设计方案比较 9
2.1 主控单元选择 9
2.1.1 AT89C51 9
2.1.2 Arduino 9
2.1.3 STM32 10
2.1.4 AT89C51、Arduino和STM32的选择 10
2.2 光敏模块 11
2.2.1 光敏电阻 11
2.2.2 光敏二极管 11
2.2.3 光敏电阻和光敏二极管的选择 11
2.3 温湿度传感器模块 12
2.3.1 DS18B20 12
2.3.2 DHT11 12
2.3.3 SHT31 13
2.3.4 DS18B20、DHT11和 SHT31的选择 13
2.4 人体感应模块 13
2.4.1 超声波物位传感器 13
2.4.2 红外感应器 14
2.4.3 电涡流感应传感器 14
2.4.4 超声波物位、红外感应和电涡流位移传感器的选择 15
2.5 噪声模块 15
2.6 LED灯珠 16
2.7 显示模块 16
2.7.1 LCD1602 16
2.7.2 数码管 16
2.7.3 LED显示屏 17
2.7.4 LCD1602、数码管和LED显示屏的选择 17
第三章 硬件电路设计 18
3.1 主控单元模块 18
3.2 Arduino UNO和ATMEGA328P开发板引脚介绍 18
3.3 独立按键模块的设计 20
3.4 光敏感应模块的设计 21
3.5 温湿度采集模块的设计 21
3.6 噪音模块的设计 21
3.7 红外感应模块的设计 22
3.8 LCD显示电路的设计 22
3.9 LED照明电路的设计 23
第四章 软件设计 24
4.1 光敏传感器流程图 24
4.2 红外线感应流程图 24
4.3 LCD显示流程图 25
4.4 四种按键流程图 25
第五章 总结与展望 27
致谢 28
参考文献 29
毕业设计附录 30
1. Arduino智能睡眠灯总电路设计图 30
2.代码 30
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
随着生活压力和工作的压力严重的影响了人们睡眠，而人们的睡眠影响着人们的身体健康和生活的质量，所以睡眠质量的提高越来越成为人们关注的话题。
近来一份调查报告称当前的中国人的整体睡眠质量都比较低下，超过七成的国人睡眠严重不足。尤其是一、二线城市的工作白领和学生，有较大的生活压力和快节奏的生活，让失眠成为了常见的健康问题。如何改进睡眠质量和提升睡眠时间，成为不少人的共同需求，有需求就会有市场。在这场智能家居的战场上有许多物联网人工智能且多种多样的智能家居产品，一些国内外知名企业已经瞄准了这一商机，做出了很多的物联网智能家居产品。比较亲民的品牌有小米、华为、国美电器等。其中提高睡眠质量的智能家居也不计其数，功能多样符合人们的需要但是价格昂贵，本研究的智能家居产品物美价廉，经济和功能上符合人们的需求。
1.2智能睡眠灯技术的研究现状
1.2.1 Arduino技术广泛应用于智能家居产品
Arduino包括两个主要的部分：硬件部分是一个可以连接电路上的电路板，另一个是Arduino IDE，程序是在计算机的SDE中创建的，程序代码传输到板子上，程序就会告诉我Arduino电路板将要做些什么。
Arduino是一个开源的硬件平台，它即可以接受数字或模拟信号，也可以发送数字或模拟信号来控制外部设备。它的协同性和独立的运作在电子产品上，也可以与PC端相互联系。
Arduino是一个优秀的开发环境，也是世界兴起的开源硬件，它将成为硬件开发的趋势。Arduino电路板是一个自由开放的工具。缩短了开发的周期更快的完成自己的项目开发，开发出更多令人惊艳物联网智能家居。
1.2.2 物联网智能家居市场
在物联网技术的引领下智能家居行业蓬勃兴起，掀起了人工智能的浪潮。互联网巨头以及新兴的创业公司在技术、硬件、系统多角度进行了全方面的布局，伴随着新兴产业技术的完善和创新，智能家居的分类产生质的变化。据研究院的计算统计，2014年其市场已达720亿元并有逐年增长的趋势；2016年中国智能家居市场突破千亿元；2017年达到了一千四多亿元的产值；截止至2018年智能家居产业超过一千七百亿元。
参考文献
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