基于單片機(jī)的智能家居照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)測(cè)試與分析4.1測(cè)試環(huán)境硬件：STM32F103C8T6開(kāi)發(fā)板、BH1750傳感器、HC-SR501傳感器、ESP8266模塊、LED燈（5V/5W）；軟件：KeilMDK5.32、STM32CubeMX6.5.0、FreeRTOSV10.3.1、MQTT服務(wù)器（EMQX）；環(huán)境：室內(nèi)環(huán)境（光照強(qiáng)度____lux，溫度25℃，濕度50%RH）。4.2功能測(cè)試4.2.1自動(dòng)控制測(cè)試測(cè)試場(chǎng)景：關(guān)閉所有人工光源，模擬夜晚環(huán)境；測(cè)試步驟：1.無(wú)人時(shí)，光照強(qiáng)度=50lux，燈不亮；2.有人進(jìn)入，人體傳感器檢測(cè)到有人，燈亮（亮度50%）；3.打開(kāi)臺(tái)燈，光照強(qiáng)度=600lux，燈自動(dòng)關(guān)閉；4.人離開(kāi)，10秒后燈關(guān)閉。測(cè)試結(jié)果：自動(dòng)控制邏輯正確，響應(yīng)時(shí)間<500ms。4.2.2多模態(tài)交互測(cè)試手機(jī)APP控制：通過(guò)微信小程序發(fā)送“調(diào)亮至70%”指令，LED亮度從50%升至70%，反饋狀態(tài)正確；觸摸控制：觸摸按鍵，燈切換開(kāi)關(guān)狀態(tài)（開(kāi)→關(guān)→開(kāi)），響應(yīng)時(shí)間<200ms；語(yǔ)音控制：說(shuō)出“打開(kāi)客廳燈”，LD3320識(shí)別指令，燈亮，識(shí)別率95%（無(wú)噪音環(huán)境）。4.2.3PWM調(diào)光測(cè)試測(cè)試PWM占空比與亮度的關(guān)系：占空比0%（滅）、25%（暗）、50%（中）、75%（亮）、100%（最亮），亮度線性變化，無(wú)閃爍。4.3性能測(cè)試響應(yīng)時(shí)間：傳感器采集→控制決策→執(zhí)行器響應(yīng)，總時(shí)間<100ms；功耗：待機(jī)狀態(tài)（燈滅）功耗<50mW，工作狀態(tài)（燈亮50%）功耗<2.5W（LED燈功耗5W×50%=2.5W）；穩(wěn)定性：連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)，無(wú)死機(jī)、無(wú)數(shù)據(jù)丟失，穩(wěn)定性良好。4.4問(wèn)題與優(yōu)化語(yǔ)音識(shí)別準(zhǔn)確率：在噪音環(huán)境（如電視聲）下，識(shí)別率降至80%，后續(xù)可優(yōu)化語(yǔ)音模型（如添加噪音抑制算法）或更換更高性能的語(yǔ)音模塊（如LD3322）；WiFi連接穩(wěn)定性：ESP8266在遠(yuǎn)距離（>10米）或穿墻時(shí)，連接成功率降至70%，后續(xù)可優(yōu)化天線設(shè)計(jì)（如添加外置天線）或更換ESP32模塊（支持雙頻WiFi）。五、結(jié)論本文設(shè)計(jì)的基于STM32單片機(jī)的智能家居照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境感知、智能控制、多模態(tài)交互三大核心功能，具備以下特點(diǎn)：1.低成本：核心元器件（STM32、傳感器、WiFi模塊）總成本<50元，適合家庭普及；2.高實(shí)用性：支持自動(dòng)調(diào)光、人體感應(yīng)、遠(yuǎn)程控制等功能，滿足日常需求；3.易擴(kuò)展：預(yù)留接口，可擴(kuò)展空調(diào)、窗簾等其他智能家居設(shè)備；4.節(jié)能高效：自動(dòng)控制減少無(wú)效照明，LED燈具能耗低（比傳統(tǒng)白熾燈節(jié)能80%以上）。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，各項(xiàng)功能均達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，穩(wěn)定性與響應(yīng)速度滿足家庭使用需求。后續(xù)可通過(guò)優(yōu)化語(yǔ)音識(shí)別算法、提升WiFi連接穩(wěn)定性等方式，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。本設(shè)計(jì)為智能家居照明系統(tǒng)的低成本實(shí)現(xiàn)提供了參考方案，具有一定的實(shí)用價(jià)值與推廣意義。參考文獻(xiàn)[1]王田苗,胡建軍.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2018.[2]STMicroelectronics.STM32F103C8T6datasheet[Z].2020.[3]張毅.基于FreeRTOS的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2021.[4]李剛.傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M]