为你的STM32毕设项目加点“料”："AI人体感应智能灯"智能家居照明自动化系统

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为你的STM32毕设项目加点“料”："AI人体感应智能灯"智能家居照明自动化系统

华清远见在线实验室

2025-11-20

导读：每年的这个时候，总能看到许多为毕业设计而发愁的同学。

每年的这个时候，总能看到许多为毕业设计而发愁的同学。大家手里握着熟悉的STM32，知道它性能强大、控制精准，是完成毕设的可靠伙伴，但恰恰因为这份“可靠”，反而让选题变得困难——能做的东西似乎都被人做过了，怎样才能让项目既有技术含量，又有些新意，足以让人眼前一亮呢？

我们意识到，问题的关键或许不在于STM32本身，而在于如何为它加点“料”——如何让它与更前沿的技术结合起来。如今，“万物互联”与“人工智能”已不再是遥远的概念，它们正越来越多地出现在实际应用中。那么，何不让我们的STM32项目，也尝试具备联网、上云，甚至一点简单的“思考”能力？

这个想法，正是我们筹划这一系列分享的初衷。我们希望能为你们的毕业设计，提供一些不同的思路和具体的参考，增加一些创新点。在接下来的时间里，我们会陆续带来从易上手的AI趣味小应用，到综合性项目的讲解，包括13个AI入门应用项目、2个小智AI项目、3个LVGL综合项目、一个AI桌宠机器狗，以及那个经典的、国民级嵌入式项目——AI智能小车。

本篇就让我们从这个系列开始，先从13个AI入门应用讲起。项目本身不复杂，但它能让你直观地感受到，当STM32和AI技术结合起来后，能实现哪些不一样的功能。

AI入门应用项目（前8个回顾）

AI 智能方向指针	AI语音校时器
AI智能风扇	AI智能照明助手
AI厨房安全卫士	AI能耗监测仪
AI健康检测助手	AI智能药盒提醒器

《AI人体感应智能灯》

01 项目应用场景

智能家居照明自动化
节能环保照明系统
便捷生活场景

02 项目功能

本项目实现了基于人体感应的智能语音控制照明系统。用户通过语音指令（"开启感应灯"、"关闭感应灯"）切换感应模式，STM32控制人体红外传感器(HC-SR501)检测环境。在开启模式下，检测到人体活动时自动点亮LED灯；在关闭模式下，无论是否有人，灯均不亮。系统保存当前感应模式状态，断电重启后重置为关闭状态。ESP32负责语音交互和差异化反馈，STM32负责模式切换、传感器检测和灯控。整个系统实现了从语音控制、模式切换到人体感应触发灯效的完整智能照明方案。

03 项目硬件平台

主硬件平台：华清远见F103&ESP32-S3 AI开发板（板载麦克风、扬声器）+2.8寸显示屏。

扩展模块：可采用人体红外传感器+LED指示灯，也可以直接用我们的资源扩展板（扩展板上非常多的传感器执行器，非常方便多项目实战）。

关于华清远见F103&ESP32-S3 AI开发板：

这是一款能让你的STM32项目瞬间拥有联网和AI能力的双核开发板，集成了STM32F103和ESP32-S3。两个核心都可以独立运行，也可以协同工作。对于初学者来说，你可以把它当成两块板子来分别学习（STM32F103开发板+ESP32-S3开发板）。对于项目实战来说，可以让它们分工合作——ESP32作为“AI大脑”，STM32作为“控制双手”，低成本实现更复杂、更稳定的高级应用。

04 项目实现关键点

1.人体红外传感器原理：基于热释电效应，检测人体发出的红外辐射

2.模式状态管理：用全局变量存储感应模式（0=关闭，1=开启），实现状态持久化

3.传感器中断处理：配置PB4引脚为GPIO_EXTI4，检测PIR传感器输出状态

4.灯控联动逻辑：

- 模式1（开启）：检测到高电平（有人）→ LED引脚置高（灯亮）

- 模式0（关闭）：无论传感器状态，LED始终置低（灯灭）

5.双芯通信协议：9字节固定帧格式，支持感应灯控制指令(0x14)，数据域0表示开启/关闭状态

6.差异化语音反馈：根据操作结果随机生成不同语音提示

05 涉及学习技术点

- 人体红外传感器原理

- 热释电检测技术

- 模式状态管理

- GPIO控制

- 双芯架构任务分工

- 串口通信协议设计

- 语音交互与指令处理

06 项目实现原理

1. 硬件原理

RDA226数字热释电传感器是一款将传统热释电传感器的敏感元件与信号处理芯片集成化设计，芯片共有6个引脚，可以调节感应灵敏度、输出延时、以及开启/关闭，使用方便。主要应用在防盗报警器，人体感应灯，室内吸顶感应灯等等。

1)人体红外传感器内部结构

热释电红外传感器一般由管帽、管座、红外滤光片、敏感元、场效应管或者数字芯片等主要部分组成。

看到资源扩展板上的人体红外传感器是外面加的黑色外壳就是图中的菲涅尔透镜。

2)传感器内部原理图

扩展板原理图

根据以上传感器内部原理图得知，只要判断5号引脚输出是高电平还是低电平就知道是否有人靠近传感器，从而达到检测人体的效果。

2. 双芯通信原理（ESP32 为主机，STM32 为从机）

采用9 字节固定帧格式，帧结构与解析逻辑如下：

3. 核心逻辑

1)STM32 端模式控制与灯控联动

模式状态管理：用数据域存储模式（0 = 关闭，1 = 开启），初始值 0（断电重启后重置为 0）；

人体传感器检测：配置传感器引脚（PB4）为中断，循环检测跳变沿：

模式1（开启）：检测到高电平（有人）→LED 引脚置高（灯亮）;

模式0（关闭）：无论传感器电平如何，LED 始终置低（灯灭）；

指令响应：接收ESP32 的 0x14 帧后，更新为数据域 0 的值，返回相同帧确认。

2)ESP32 端指令处理与反馈

指令识别与下发：识别A 指令（“开启感应灯”）→下发 0x14与后续的数据域帧；识别 B 指令（“关闭感应灯”）→下发 0x14（0x00）帧；

差异化反馈：接收STM32 返回帧后，随机生成反馈文案：

开启成功→“感应灯模式已开启，检测到人体活动时会自动亮灯” 或 “已切换到感应开启模式，有人靠近灯就会亮”；

关闭成功→“感应灯模式已关闭，不会再自动亮灯” 或 “已切换到感应关闭模式，仅语音可控制”。

07 项目实现步骤

完整的实验步骤目录如下图。

扫下方二维码添加雯雯老师（备注：AI人体感应智能灯），免费领取项目完整文档、源码。👇👇👇

08 硬件平台详细介绍

《AI人体感应智能灯》项目硬件平台是华清远见STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板。

开发板简介

F103&ESP32-S3 AI 开发板是华清远见针对嵌入式与 AI 开发市场需求，打造的高性能、低成本AIoT实战平台。该开发板采用双核心设计，整合了STM32F103与ESP32-S3两款芯片：以ESP32-S3作为AI中枢，承担视觉识别、语音交互及 WiFi/BLE 无线通信任务；以STM32F103作为控制核心，实现实时运动控制与多传感器数据融合，二者通过 UART 总线无缝协同，形成 “AI 决策 + 实时执行” 的高效工作模式。

相较于仅使用STM32F103的方案，这一架构提升了系统整体性能，同时扩展了板载资源与外设接口，为更多AI及物联网应用的拓展提供了便利。为了方便实战练手，我们为该平台配套了多种硬件模块及20个实战项目，涵盖13个AI基础应用项目、2个小智AI项目、3个LVGL物联网应用，以及AI桌宠机器狗和AI智能车各1个。所有项目均基于STM32F103与ESP32-S3协同开发，“学完就能用”，助你快速打造硬核作品，轻松开发智能AIoT应用。相关资料持续更新中，可以在文章末尾扫码领取。

STM32 与 ESP32 是单片机入门经典 MCU，技术普及度、生态完整性和商业应用优势显著。STM32 擅长精准控制，是工业与教育首选；ESP32 及升级版 S3 主打物联网，集成联网与 AI 能力，广泛应用于 AIoT 终端。二者高度互补，所以我们提倡“双核学习路径”，从入门到综合项目实战，建议先通过 STM32 夯实通用 MCU 开发基础，再用 ESP32 拓展物联网等开发能力，掌握后可提升技术广度与就业竞争力，实现 1+1>2，这也是双核心开发板的教学设计初衷。