1. 研究目的与意义
家用电器因为单片机的加入而走向智能化，并且随着人们生活水平的提高日益走向平民化，我们的生活也随着家用用电器的发展越来越方便、舒适。随着家用电器的发展，作为家用电器当中的小台灯也要顺应科技的发展步伐走向智能化。虽然按键式的台灯还是台灯市场的主体。但是，随着现代电子技术的发展和人们的需求变化，传统的台灯已经感受到产品更新换代的威胁。与其他的智能化家用电器一样，智能化台灯有许多普通按键台灯所无法比及的优势，智能化台灯一方面可以更节省电能，有利于环保，另一方面可以纠正使用者的坐姿，预防脊椎变形和眼睛近视。同时，智能台灯在黑暗的时候自动外关灯的功能也让使用者使用起来更方便，
本课题拟基于单片机完成一款智能自适应台灯的设计与实现，当人体太靠近桌面时，台灯自动感应，调整灯光亮度，并且报警；若在一定时间内离开桌面未回到灯前，则自动熄灭。当人离开时则自动关灯，达到节约能源的目的。并且实现手势开关灯以及人体目前姿态状态调整灯亮度等功能。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。通过研究这样一款台灯电路，可以对设想中的智能台灯进行一次功能性验证，比如跟随环境光线调节亮度，自动关灭，提醒坐姿等。对将来的智能台灯发展也是一次很有意义的探索。
2. 课题关键问题和重难点
基于单片机的自适应台灯设计分为四个大模块：基于OpenCV的手势检测与面部监测并且处理数据转换成控制信息、蓝牙模块对处理得到的信息传递给灯光控制电路、基于单片机的灯光控制系统对于手势等使用者情况进行灯光调节、报警系统对不规范使用情况进行鸣笛报警。本课题拟完成基于单片机的自适应台灯设计的设计与实现。
本课题的关键：
1. 实时检测使用者在当前检测区域的存在。
3. 国内外研究现状（文献综述）
未来灯具走向智能化会成为新的发展趋势。目前很多的城市照明系统已经采用了智能灯具，如道路照明、夜景照明、体育场照明等，但室内照明市场仍有很大的发展空间。智能台灯很大优势是节能环保，随着人们环保意识的提高，照明节能成为相当重要的一个议题。智能台灯可以使人们通过控制照明更好地节约能源，大大加强节能效果；其次，智能台灯更加人性化，在人们互动参与的需求日益增长的今天，结合电子设备及互联网的发展，智能台灯能满足人们更多的要求。
面对当下多样的灯具智能化需求，国内外都对此进行了大量研究。
国内，晏勇教授分析了热释红外线传感器PIR输出信号特点,设计基于D203S高校楼宇智能照明控制系统[1],实现高校教室照明时间和空间控制.系统由传感器采集电路,OP07信号调理电路,ADC0832采样电路,DS1302时钟控制电路等部分构成,AT89C51分析处理采集和采样数据,实时控制照明，系统分为两种工作模式、两个控制源和8个工作模块。两种工作模式即智能模式与人工模式；两个控制源即辐射红外线与光照亮度；8个工作模块即信号采集、信号调理、A/D转换、CPU、定时模块、照明开关控制单元、电源、辅助模块，系统结构如图1。智能模式可分为单源方式和双源方式；单源方式由光敏电阻采集光照亮信号，亮度较强时，开关继电器断开照明电灯熄灭，光照亮度实现照明控制；双源方式由热释红外传感器采集人体移动辐射红外线，将移动辐射红外线转变为微弱电信号，通过信号调理电路将微弱电信号放大、比较、限幅，输出电信号送单片机处理，控制开关继电器控制照明，实现人来灯亮、人走灯灭，人到教室不同区域由不同热释红外传感器检测，实现教室分区域管理；由于人体移动时热释红外传感器才会检测到人体辐射红外线．系统采用定时器在时间上分段管理，上课期间仍然采用人工控制方式；节假日、晚自习自动启动智能模式，实现教室照明分时、分区域自动控制与管理。
4. 研究方案
1. 系统功能结构
该智能台灯的设计主要分为硬件和软件两部分。硬件部分设计包括电源设计、STM32外围电路以及相关的传感器、蓝牙模块与STM32连接电路设计;软件部分设计包括STM32单片机代码编写、手势检测和面部检测的相关代码的编写。
系统总体功能结构如图1所示
5. 工作计划
2022-2023-1学期：
第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料，进行相关技术的学习。
第17周：与导师沟通进行课题总体规划。
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