【Proteus 仿真】基于 STM32 单片机智能楼宇照明控制系统设计（定制仿真咨询）

一、项目简介

随着楼宇智能化快速发展，传统照明系统存在电能浪费、控制方式单一等问题。本设计以STM32F103C8T6为主控芯片，在 Proteus 仿真平台搭建一套智能楼宇照明控制系统。系统结合光敏电阻光照检测、人体红外感应，实现灯光自动控制；同时支持按键手动调光、OLED 本地数据显示、ESP8266 串口数据上报，兼顾自动节能与手动干预，适合单片机课程设计、嵌入式毕设学习参考。

二、系统总体方案

系统分为五大功能模块：STM32 主控模块、环境感知采集模块、按键输入模块、显示输出模块、灯光执行与串口通信模块。

STM32F103C8T6 主控单元：系统核心，完成传感器 AD 数据读取、逻辑运算、外设驱动、串口数据输出。
采集模块：PCF8591 ADC 模数转换芯片，采集光敏电阻光照强度、人体红外传感器检测信号。
按键模块：手动开关按键、亮度增加按键、亮度降低按键，实现手动模式下灯光控制。
显示模块：OLED12864 I2C 显示屏，实时显示光照数值、人体红外状态、当前灯光亮度等级。
执行与通信模块：LED 灯组作为楼宇照明输出；ESP8266 模拟串口通信，将系统运行信息打印到虚拟终端。

硬件电路说明

光照采集：光敏电阻 LDR 搭配分压电路，模拟信号送入 PCF8591 ADC 通道；
人体红外检测：电位器模拟人体红外传感器输出，接入 PCF8591 采集通道；
OLED 显示屏：I2C 通信接口，PB3/PB4 作为 SCL、SDA；
按键：PA13、PA15、PA14，分别对应手动开关、变亮、变暗；
灯组：三路红色 LED 模拟楼宇照明灯具；
串口：PA9 (TX)、PA10 (RX) 对接 ESP8266 模块，输出运行日志。

三、核心功能介绍

自动照明模式（节能模式） 读取环境光照强度，当检测到光强不足，同时人体红外检测到现场有人，自动点亮照明灯组；如果无人，即使光线昏暗也关闭灯光，避免无效耗电。光线充足情况下，无论是否有人，灯光保持关闭状态，实现楼宇照明节能控制。
手动调光模式 按下手动按键切入手动控制，不受光照、人体红外条件限制。通过 "变亮""变暗" 按键调节 LED 灯组点亮数量，实现多级亮度调节，适配检修、特殊作业场景。
OLED 实时数据显示 屏幕实时刷新：光照数值、人体红外检测值、人员状态（有人 / 无人）、当前亮度等级，直观查看系统工作状态。
串口信息上报 ESP8266 串口输出关键日志：光强不足提示、人员检测提示、模式切换信息、各项采集参数，虚拟终端可以完整查看系统运行记录，方便调试分析。

四、工作逻辑流程

系统上电初始化：I2C 外设、OLED、PCF8591 ADC、GPIO 按键、串口完成初始化；
循环采集 PCF8591 的光照、人体红外两路模拟量；
判断按键输入：触发手动按键则切换手动模式，按键调亮调暗直接修改灯光输出；
自动模式下做逻辑判断：光线暗 + 检测到人 → 开灯；光线亮 / 无人 → 关灯；
OLED 刷新全部采集数据；串口打印运行信息；循环执行采集‑判断‑输出流程。

五、仿真运行效果

仿真运行后 OLED 屏幕展示：光照、红外数值、人员状态、亮度等级。虚拟终端输出示例：

复制代码

光强不足！
夜晚有人打开灯光！
有人！
人体红外：57 光照：34 亮度：0
智能楼宇照明控制系统
自动模式！

当模拟环境变暗，同时触发人体红外信号，灯组自动开启；环境变亮或者人员离开，灯组自动熄灭；切换手动按键，可以自由控制灯光亮度。

六、项目总结

本智能楼宇照明系统，融合光感、人体红外双重条件判断，实现按需照明，降低楼宇照明能耗。同时保留手动操作通道，兼顾智能化与实用性。整套工程基于 STM32+Proteus 仿真实现，不需要实物硬件即可验证全部逻辑，对于学习 ADC 采集、I2C 外设、传感器逻辑开发非常友好。可以在此基础拓展：PWM 无级调光、定时控制、上位机远程控制等功能。

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