项目名称：多功能感应照明灯

 

             

视频链接

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项目整体介绍

1.1 本工程包含三个pcb子项目

1.主控板项目

主控板分为电源部分、mcu部分、外设部分，电源部分为整个工程项目供电，mcu部分实现整个工程项目的逻辑功能控制，外设部分是功能实现载体。

2.触摸板项目

触摸板属于外设的输入部分，也是人机交互的接口，方便使用者通过触摸按键对设备进行控制，设置照明灯的工作模式。

3.灯板项目

灯板属于外设的输出部分，照明功能实现的载体。

1.2 整个工程项目要实现的功能及参数介绍

1.自动照明功能

能够自动感应外界明暗和人体进行亮度调节，主要用到光敏和红外传感器。

2.手动功能

普通照明灯功能，能够进行无极调光。

3.临时照明功能

照明灯内配置有锂电池，可以满足户外及各种黑暗环境需要临时照明的用户使用，还可以做小夜灯。

4.远程控制功能

配有射频接收模块，可以照明灯安装在不方便触摸到的位置，使用遥控器进行控制。

产品设计制作加工

2.1 硬件设计

2.1.1 整体功能框图及流程图

  

2.1.2 主要器件选型及功能电路讲解

  主芯片采用国产中科芯的CKS32F103CBT6，实测南京中纳的NS32F103CBT6也可以用，这两个芯片都是软硬件完全兼容STM32；

  led驱动芯片选用华润矽威的PT4115B89E，最高工作电压30V，电流1.2A，恒流驱动IC，对于一些小型的照明灯设计完全够用；

  4输入通道的触摸ic，SC04B，只用了其中的三路，单独设计了一块三输入触摸板；

  主板还设计了光控调节电路，光敏电阻加比较器实现环境光暗阈值调节检测；

  红外传感器选用森霸的SB612，这款传感器模块体积小巧，价格适中，功能比较齐全，可以设置输出延时（2s~70min），电位器调节，只能进行粗略调节，所以没用这个功能，延时功能采用软件定时器来做，这样比较精确，延时长短可调；

还能调节光控，由于我的主板做了光控调节，所以这一部分也没使用，只用到了其中的红外检测功能；

  射频解码模块在某宝找的，RXC68，有8路输出，所以可以识别八路遥控按键，这款模块采用的是每一路单独输出，引脚比较多，如果要识别的遥控按键比较多的话可以采用编码模式的模块，只需要4个引脚即可实现16路输出；输出模式采用点动模式，还有自锁和互锁模式；

  灯珠选用1W/3V白光LED，两路灯板，每路4颗灯珠，为了更好的给灯珠散热，增加其使用寿命，采用了铝基板，实际测试下来发现灯板发热不是特别严重，使用普通pcb做好散热设计应该问题不大，后期可以尝试一下，节省成本；

  主板采用两路供电，12v / 3.7v锂电池，两路电源输入接口，一路DC12V输入接口，一路锂电池充电TYPE-C接口，当接入DC12v主电源的时候自动切断锂电池供电，拔掉主电源则恢复锂电池供电；

  主面板上设有开关，无极调光旋钮，还有两个指示灯，一个充电指示灯（电池充满电绿灯常亮），一个按键状态指示灯（RGB三色）。 

    两路灯板驱动电路，控制芯片DIM脚电压（0~2.5v）可以调节输出电流，达到调光的目的。

 

 

     光控调节电路，在主板上R16为蓝色可调电阻，调整R16阻值来设置暗阈值，将R16处电压设置到2.5v左右，然后通过比较器输出给cpu，可以实现只在晚上进行自动控制。

2.2 机械设计

   2.2.1 设计心得 

    第一次做这种整体产品的3D外形设计，也花费了大量时间对产品的整体进行构思，小光1号整体采用人形设计，灯板部分构成其手臂，手臂可以360°旋转+180°翻转，周围环境无死角照明还可以摆出各种姿势进行调节，主体和灯板连接都采用小房子构型，给人以家的温暖，加上底脚，方便安装使用，好啦摆几个姿势看看吧

 

                

    2.2.2 所用物料统计

用途	规格	型号	数量
整体、灯板固定	螺钉（铁黑大扁头）	M3*5	37
灯板外壳连接固定	螺钉（304十字圆头）	M4*50	2
红外传感器固定	自攻钉（铁_十字圆头 黑）	PA1.5*5 头2.8	2
装饰	304盖型螺母	M4	2
触摸板固定	白色 尼龙六角螺母	M3	4
灯板外壳锁紧	黑色 尼龙蝶形螺母	M4	2
三色灯	导光柱	VDT4.0-25.6	1
灯板外壳加预紧力	弹簧	0.5*6*15	4
灯支座外壳加预紧力	弹簧	1.4*27*16	2

  

   2.2.3 3D模型及数量参考附件

2.3 软件设计

    软件使用stm32HAL库+cube实现代码快速移植，功能比较简单，主要分为三部分，1.触摸、遥控解码输出、红外和光控等输入IO检测，无极调光模拟输入检测；2.led驱动输出控制，三色灯状态输出控制；3.定时器部分，实现小光1号在自动状态下输出延时设计和状态指示灯输出延时，功能比较简单，大家可以自行参考代码。

                  

 

   

 

2.4 面板设计

    为了增加产品的美观度和在使用过程中的体验感，设计了一块面板，使用了一些今年非常流行的元素（冰墩墩 雪容融），集功能展示和乐趣为一体，不多说了，直接上图吧

产品调试

3.1 三块电路板

   

3.2 焊接好的主板

     

    

3.3按照BOM表焊接好主板，灯板，触摸板，连接好所需线缆，进行上电前检测，没问题之后上电，烧录代码，最后还需做如下三项设置

  1.红外模块上三个橘黄色电位器旋钮顺时针拧到底，具体说明可以查看模块手册；
  2.RXC68射频解码模块对码，上电之后按下模块上的白色按键（对码键），绿灯点亮，10秒内按下遥控器上的2号键（点动模式），此时模块上的绿色指示灯闪3次代表对码成功；
  3.环境光检测暗阈值设置，调节主板上的蓝色电位器，顺时针旋转增大暗阈值，逆时针旋转调低暗阈值，可以根据需求进行设置（2.5v），逆时针拧到底即暗阈值最低，白天黑夜只要有人即点亮。

至此，所有功能均已实现，小光1号制作完成！！！动手玩起来吧！！！

 

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