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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

社会在进步，国家在发展，我国在经济、政治和综合国力上都取得了巨大了成就。但是在改革开放后，很多企业忽视了可持续发展的理念。特别是为了促进经济迅猛发展，很多企业以大量消耗能源为代价，因为资源是有限的，并且资源如媒在燃烧过程中会释放出大量的二氧化碳气体，这就造成了温室效应。硫在不充分燃烧的情况下释放出的一氧化硫更是酸雨的罪魁祸首。世界能源总量的一半以上是因为落后的耗能设备和低下的资源利用率被浪费掉，我国是一个消费耗能大国，节能服务行业在我国仍属于起步发展阶段。鉴于此，国家在着力完善节能减耗方面的法律法规，控制高耗能的企业增长，促进工业生产领域效率的提高，提高淘汰落后生产设备的速度，治理资源浪费的源头，推进节能减排的科技创新发展。作为电子技术工作者，只有持之以恒深入研究节能的技术，开发出性能优良的节能产品并应用到工业生产中，才是贯彻落实国家相关节能法律法规的切实举措，真正担负起造福社会的社会责任。2018年我国全年全社会用电量约为6.84万亿千瓦，照明耗电量将近7000亿度，占比超过10%，巨大的照明耗电量不仅消耗了大量能源，而且对于居民消费开支也是巨大的负担。国外流行的数字智能路灯节能控制技术，它的原理是观测到当前行人比较多时，就增大路灯的亮度，当检测到现在是午夜路上的车辆不多时，降低路灯亮度，这样的工作方法得到了社会和政府的鼓励和推广，节电率大大上升，让节省下来的电能用在了其他生产领域。所以我国应该致力于照明行业的创新与发展。我举个例子，一个普通节能灯是15w，假如每个灯每天使用的时间是5个小时，现在通过智能单片机的加入，根据当前光强和判断有无用户在灯附近，将灯的实际使用时间变成四个小时，那么一年节省的电能为15w*3600s*365=19710000j的电能，一度电等于3600000焦耳，也就是一年可以节省将近6度电，不要小瞧这6度，中国有4亿个台灯，假如每个台灯都用这样的智能台灯，相当于每年可以节省24亿度电，相当于12亿人民币，这12亿人民币可以用来做许多有利于国民发展的公益，比如兴建希望小学、为贫困地区铺设道路等，更为重要的是电能节约也是对环境保护的巨大贡献，目前我国电能仍是以火力发电为主，节省的24亿度的电能相当于少排放780万吨二氧化碳，对于生态环境的保护作用不言而喻。

根据2018年数据显示，目前我国近视总人数已经将近5亿，平均每三人中就有一个是近视眼。发病呈现的年龄呈现年龄早、进展快、程度深的趋势，其中近视的重灾区是10—18岁的青少年年龄段，我国青少年近视发病率超过了之前一直排名第一的日本，情况不容乐观。青少年时期是近视高发时期，这跟人体眼球的发育息息相关。人未成年前眼球结构都是不稳定的，很容易受到外物的干扰。青少年学生在台灯下看书时，由于有的学生离书本过近，甚至有的直接趴在书桌上侧着头看书，这时候，台灯照到书本后反射到眼睛的光线和周围的环境产生亮度分布的极端对比，会引起眼睛酸痛、流泪，时间长了也会导致近视。目前市场上的台灯多是手动式，可以根据需要调节台灯的亮度等级，但是却没有防止近视的功能，我们设计的这种智能台灯，可以在使用者距离台灯太近时会实现蜂鸣器自动报警，提醒孩子在学习时养成良好的坐姿习惯。

所以本课题设计了一个基于stm32单片机的智能台灯，具有根据环境光强调节台灯输出适合用户使用的亮度、蓝牙控制亮度等级、近距离靠近台灯报警、声音控制台灯开关等功能，能够起到节能和调整坐姿的作用。

2. 研究的基本内容

该系统由stm32单片机作为主处理器，包括光强采集模块、红外人体感应模块、超声波测距模块、发光模块、报警模块、蓝牙模块、显示模块等。光强采集模块采集当前光强并显示到液晶屏上。人体感应模块采用红外传感器，当发现使用者离开一段时间后，自行熄灭灯光，有人靠近时自动打开灯光。通过声控模块实现台灯的开关，当声敏电阻检测到当前声音大于设定值并且当前光强小于设定的阈值光强时，台灯打开，亮一段时间后熄灭。

通过测距模块测量台灯离人体的距离，然后与正确坐姿的设定值作比较，当发现小于设定值，通过蜂鸣器报警提醒使用者需要调整坐姿。通过蓝牙模块来实现远程的亮度调节和开关。

主要研究内容如下：

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

通过查找资料确定课题及实现的功能，并进行初步的系统设计，确定各个模块的电路图及程序，列出要用到的器件，并进行电路板的焊接，毕设期间根据实际情况进行实时调整，以确保实现预期的功能，结合查找的资料以及实际电路的功能完成论文的写作。注意重点在程序的编写以及电路的调试上。

进度安排：

4. 参考文献

[1]宋斌,袁庆庆,杨娜.基于stm32的智能台灯系统设计[j].电子测量技术,2017,40(6):67-75.

[2]成凤敏.智能led台灯的设计与实现[j].唐山学院学报,2015,28(3):34-67.

[3]毋丽丽,寇继磊.智能型防近视led台灯[j].科技与创新,2016,10(9):113-115.