解决方案

系统功能架构

系统硬件组成

硬件部分是整个控制系统的物理底层基础，是软件运行的平台， 整个硬件系统设计的好坏直接影响系统的运行效果。根据控制系统的总体功能及结构设计，控制电路包括微处理器、蜂鸣器电路、时钟电路、电源电路、复位电路等。整体控制结构由传感器模块、电源模块、 LED 矩阵和控制模块构成。传感器模块包括驻极体拾音器、手势传感 器模块、人体红外传感器、亮度传感器，LED 矩阵包括 LED 驱动器和高亮暖白光 LED，控制模块包括微处理器和语音识别芯片。所有控制信号和传感器信号都会经过主控制器，然后主控制器对输入信号进 行分析和处理后，输出控制命令到 LED 驱动器，LED 驱动器驱动高亮暖白光 LED 发光。该智能 LED 台灯有两种控制方法，其一为自动模式，其二为人机交互模式；两个模式间能自由切换，具有关机状态记录，开机状态恢复等功能。

系统软件部分

软件是计算机系统的大脑，没有软件的计算机就像没有大脑的人 一样，不能充分发挥它的功能。在本次设计的控制系统中，软件是控制系统中的一个非常重要组成部分，硬件设备的功能是通过软件来赋予其意义的。智能语音台灯控制系统的软件部分主要包括温控控制程序及计算机中心管理系统平台软件（用户移动端+云端管理平台）。 硬件控制程序包括主程序与子程序。子程序包括手势识别子程序、 语音识别子程序、人体红外检测子程序、光照强度检测子程序、LED 亮 度控制子程序、LED 台灯模式控制与切换子程序等，每个子程序都通过参数的传递和返回来实现与其他模块的通讯，模块的调用和参数调取由主程序来实现。如果用户选择自动模式，则进入自动模式待机， 人体红外感传感器处在间歇工作状态，然后检测 LED 台灯前方附近是否有人，没人就不开灯，继续待机；一旦检测到人体的红外信号， 即将该红外信号传送至微处理器，微处理器收到该红外信号后，启动亮度传感器采集亮度信号并传送给微处理器判断环境亮度是否需要 开灯，若亮度大于设定值，不需要开灯，继续待机，若亮度小于设定 值，则把 LED 点亮并自动调节亮度，使亮度到达设定值并保持，并 在设定的时间段内检测是否还有人，没人则关灯然后进入待机，若还 有人，则按亮度设定值调节或保持现有亮度。如果用户选择人机交互 模式，则进入人机交互模式待机，语音识别芯片和手势传感器处在间歇工作状态，等待接受语音控制命令或手势控制命令，若没收到任何命令或比对命令失败，则重新等待接受命令；当驻极体拾音器接收到 声音后，传送至语音识别芯片将声音与语音控制指令进行比对，若比对识别成功，则将语音控制指令传至微处理器处理，微处理器执行所匹配的控制命令控制 LED 台灯；或当手势传感器捕获到一个手势动作信号后，传至微处理器，微处理器将手势动作信号与手势控制指令进行比对，若比对识别成功，微处理器执行所匹配的控制命令控制 LED 台灯；执行控制命令后，保持 LED 台灯的工作状态，并等待新的控制命令的到来，若有新的控制命令的到来，则执行新命令去控制台灯状态，人体红外感传感器若在设定时间内没有检测到人体红外信 号，LED 台灯熄灭并记录熄灭前的工作状态，进入人机交互模式的待机状态，如果检测到有人，则保持台灯状态。