基于Arduino智能睡眠灯的设计
本次设计所做的是一款智能睡眠灯，这款智能睡眠灯是属于智能家居的一部分，我们在普通睡眠灯的基础之上我们还加入了一起其他的功能，令这个睡眠灯在实现照明的同时还可以对我们所处的环境四周进行检测。在很早以前便有人提出了家居用品智能化的概念，但一直以来都只是一种理念并没有具体的产物。这个只有理论没有实物的现象一直持续到1984年才结束。从传统照明灯与智能睡眠灯区分上来看，智能睡眠灯与传统照明灯相比不仅仅具有传统意义上的照明功能， 它在为使用者提供照明的基础上同时可以监测其周围的环境质量，监测周围的温湿度以及噪音情况，根据检测所得的数值来判断有没有进入睡眠状态。在监测睡眠环境的同时释放出适合睡眠的波长为590~750nm的橙红色暖光来促进人体内的褪黑色素的分泌，以此来缓解由于社会压力以及其它因素所给人们带来的失眠问题。
据专家研究表明，一个人如果没有足够的睡眠身体会出现各种不适的感觉，同时舒适的睡眠可以有效的缓解人类的压力，如果想要有一个优质的睡眠首先要有一个适宜的环境。那怎样才能确保人们能够有一个适宜睡眠的环境呢？这就需要监测使用者所处的环境质量室，这其中包括光照、声音、温湿度等。这些传感器检测到的数据全部传到主控芯片内部，最终由主控芯片传出给显示屏，使用者可以通过显示屏上所反馈出来的数据来判断自己所处的环境是不是一个适宜睡眠的环境。
一、选题简介、意义
随着当今社会的发展，人们的生活节奏越来越快，生活压力也越来越大，以至于失眠问题越来越普遍。我国大部分的上班族都存在着不同程度的失眠问题，人的一生三分之一的时间都在睡眠中度过，若一个人两天不睡便会产生头晕、恶心等不良身体反应，超过三天不睡便会另一个人产生幻觉甚至出现猝死这种可怕的后果，所以充足的睡眠对一个人的身体健康尤其重要。据调查显示中国有超过七成的成人深度睡眠严重不足，智能睡眠灯在帮助人们改善失眠症状的同时也可以检测我们的睡眠质量，因此对智能睡眠灯的市场需求越来越大。
台灯是生活中的必需品，与其使用普通台灯不如选择智能睡眠灯，智能睡眠灯并非传统意义上的灯具，而是智能设备的一种。随着现代科技的迅猛发展智能家居设备越来越普遍，而智能睡眠灯既可以通过灯光颜色的变化来加深人们的睡意，从而解决失眠问题，又可以在促进睡眠的同时检测周围环境质量以确保使用者有一个舒适健康的睡眠环境。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
1. 课题研究：带家居环境监测功能的睡眠灯
2. 主要研究的内容
设计一款睡眠灯利用周围光线以及时间的变化来控制灯光颜色的变化，当夜晚降临时转变为橙红色灯光，从而促进人体褪黑色素的分泌，令人们快速进入睡眠状态。夜晚需要起夜时，将手覆盖与灯上利用红外感应开关进行控制灯的亮与灭。同时利用数字温湿度传感器设备来实现智能睡眠灯对周围环境的温湿度状况的采集，借助光亮度传感器以及声音传感器设备来实现周围光照信息的采集以及噪音的检测功能。
3. 要解决的问题
（1）如何根据环境变化来调节光照颜色
（2）如何采集周围光照、声音等数据信息
（3）如何正确选择温湿度传感器
（4）信息采集放大模块的处理
4. 预期目标
（1）完成硬件电路设计
（2）完成软件程序设计
（3）完成论文撰写
5. 研究步骤
（1）大量搜集相关资料，设计初步方案
（2）整理资料，完成硬件设计和制作
（3）编写软件程序并进行调试
6. 研究方法
（1）及时与老师沟通，找出不足听取意见并更改
（2）翻阅相关资料丰富自己的理论知识
（3）研究现有的睡眠灯，了解其功能结构物
（4）网上搜索有关智能睡眠灯的案例进行优缺点以及性能的比较以确定合理的设计方案和型号。
目录 1
第一章 绪论 2
1.1 课题的背景及意义 2
1.2 国内外研究现状 2
1.3 课题研究的内容 3
第二章 整体方案设计 5
2.1 方案设计 5
2.2 方案比较 6
第三章 硬件设计 14
3.1 Arduino主控模块 14
3.1.1 引脚说明 14
3.1.2 电源模块 15
3.1.3 复位按键电路 16
3.2 按键电路 17
3．3 智能灯系统设计 17
3.3.1 LED灯的设计与选择 17
3.3.2 光源颜色的选择 19
3.3.3 LED灯的工作原理 19
3.4 红外感应模块 20
3.4.1 光波分类 20
3.4.2 人体红外检测模块工作原理 21
3.4.3 优缺点分析 22
3.4.4 注意事项 23
3.5 光控系统 23
3.6 温湿度检测模块 25
3.6.1 SHT11温湿度传感器简介 25
3.6.2 SHT11引脚功能介绍 25
3.6.3 内部结构以及工作原理 26
3.7 噪音检测模块 26
3.8 OLED输出模块 27
第四章 软件设计 29
4.1 主程序流程图 29
4.2 子流程图 31
第五章 总结与致谢 36
参考文献 37
附录 38
附录1 38
附录2 40
参考文献
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