軟硬件開源項(xiàng)目-智能路燈系統(tǒng)：OneNET云平臺(tái)監(jiān)測(cè)+Web網(wǎng)頁(yè)控制+代碼解析

智能路燈系統(tǒng)項(xiàng)目下載源碼
本倉(cāng)庫(kù)提供了完整的智能路燈系統(tǒng)項(xiàng)目的源碼，旨在幫助開發(fā)者快速搭建和理解智能路燈系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
項(xiàng)目地址：https://gitee.com/zhu-heyang/w55mh32-smart-street-light.git

1 前言

前兩天晚上出去溜達(dá)的時(shí)候，路過(guò)路燈的時(shí)候，感覺(jué)燈光很強(qiáng)刺的人睜不開眼，而且那么高的亮度一直亮著也不省電，當(dāng)時(shí)我就想要是我來(lái)設(shè)計(jì)路燈的話可能不會(huì)這樣設(shè)計(jì)，如果是我的話一定會(huì)加上一個(gè)亮度自適應(yīng)的功能，沒(méi)人的時(shí)候就亮度低一點(diǎn)有人的時(shí)候就更亮一點(diǎn)人走一會(huì)才恢復(fù)原來(lái)的亮度，而且現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)那么發(fā)達(dá)，應(yīng)該加上一個(gè)遠(yuǎn)程控制的功能。于是說(shuō)干就干，挑硬件時(shí)在淘寶上發(fā)現(xiàn)了 W55MH32Q 這款開發(fā)板，它的性能跟我這個(gè)項(xiàng)目的需求特別對(duì)得上，然后就選擇了這款開發(fā)板，我選它主要有三個(gè)原因：
一是自帶以太網(wǎng)功能，無(wú)需額外掛載通信模塊，就能穩(wěn)定運(yùn)行 MQTT 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，省去了模塊兼容調(diào)試的麻煩，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸哺斜Ｕ稀?br /> 二是接口設(shè)計(jì)合理，紅外傳感器器和光照傳感器可直接通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口連接，硬件層無(wú)需額外電平轉(zhuǎn)換或隔離電路，適配過(guò)程很順暢。
三是集成了串口芯片，無(wú)需外接 USB 轉(zhuǎn)串口模塊，直接通過(guò)串口助手就能打印調(diào)試信息，對(duì)嵌入式開發(fā)來(lái)說(shuō)，這種無(wú)需外接模塊的調(diào)試支持簡(jiǎn)直是太方便了。
以此搭建的系統(tǒng)通過(guò)紅外和光照傳感器每 5 秒采集一次環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)開發(fā)板處理后上傳 OneNET 平臺(tái)。自動(dòng)模式下，光照低于網(wǎng)頁(yè)設(shè)定閾值時(shí) LED 以 20% 初始亮度開啟（初始亮度可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端調(diào)節(jié)），紅外檢測(cè)到行人 / 車輛即升至 100%，離開 10 秒后恢復(fù)低亮；手動(dòng)模式支持網(wǎng)頁(yè)端直接控制LED燈的開關(guān)與亮度。開發(fā)板的接口兼容性與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性保障了系統(tǒng)精準(zhǔn)響應(yīng)與節(jié)能目標(biāo)。

2 項(xiàng)目環(huán)境

2.1 硬件要求

• W55MH32Q開發(fā)板
• LED燈、光照傳感器、紅外傳感器
• USB Type-C數(shù)據(jù)線
• 路由器

2.2 軟件環(huán)境

• 編譯器：Keil
• W55MH32驅(qū)動(dòng)庫(kù)
• HBuilder X
• OneNET云平臺(tái)
• WIZ UartTool串口助手

3 硬件連接和方案

3.1 系統(tǒng)硬件連接

• LED燈正極連接開發(fā)板A0引腳
• 紅外傳感器數(shù)據(jù)采樣引腳OUT接開發(fā)板A3引腳
• 光照傳感器數(shù)據(jù)采樣引腳AO連接開發(fā)板A4引腳

3.2 方案圖示

4 MQTT連接OneNET云平臺(tái)收發(fā)數(shù)據(jù)流程

4.1 準(zhǔn)備階段

注冊(cè)賬號(hào)在這里不進(jìn)行贅述，下面我們看如何建立物模型。
創(chuàng)建產(chǎn)品和添加物模型：登錄OneNET物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，創(chuàng)建產(chǎn)品并在產(chǎn)品下添加以下物模型功能。
創(chuàng)建設(shè)備：在剛剛創(chuàng)建的產(chǎn)品下創(chuàng)建相應(yīng)設(shè)備。

4.2 設(shè)備詳情

設(shè)備詳情：在設(shè)備詳情頁(yè)中可以查看設(shè)備密鑰和產(chǎn)品ID等重要信息。

4.3 Token 密鑰生成

設(shè)備與 OneNet 平臺(tái)通信時(shí)，Token 作為身份憑證用于安全認(rèn)證。需使用 Token 生成工具：
OneNET Token 生成工具文檔

1. res 字段：products/{產(chǎn)品id}/devices/{設(shè)備名} (使用設(shè)備級(jí) Key)。替換 {產(chǎn)品id} 和 {設(shè)備名}。
2. et 字段： 訪問(wèn)過(guò)期時(shí)間 (Unix 時(shí)間戳)?？墒褂迷诰€轉(zhuǎn)換工具獲取。
3. key 字段： 填寫設(shè)備的密鑰。
4. 點(diǎn)擊 generate 生成 Token 密鑰 。

4.4 連接、訂閱和發(fā)布消息

訂閱主題：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/set
發(fā)布主題：$sys/{pid}/{device-name}/thing/property/post
pid是product_id的簡(jiǎn)稱，即產(chǎn)品ID。
device-name是設(shè)備名稱。
接著我們可以使用上面記錄的連接參數(shù)進(jìn)行連接，當(dāng)連接成功后，訂閱上面的訂閱主題。并通過(guò)發(fā)布主題上報(bào)物模型數(shù)據(jù)。
在OneNET平臺(tái)，如果產(chǎn)品創(chuàng)建階段選擇的數(shù)據(jù)格式為OneJSON格式時(shí)，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)格式都會(huì)遵守下面這個(gè)格式：

{
  "id": "123",
  "version": "1.0",
  "params": {
  "temperature":"30.5"
  }
}

id：值為"123"，這是一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符；params是一個(gè)包含設(shè)備屬性數(shù)據(jù)的對(duì)象用于上報(bào)物模型數(shù)據(jù)；version：值為 "1.0"，表示該消息所遵循的協(xié)議版本。

4.5 接收消息處理

接收消息：當(dāng)接收到消息時(shí)，我們只需要按照上面的json格式進(jìn)行解析，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理即可。

5 HBuilder X

• HBuilder X工程下載：
  • 鏈接: https://pan.baidu.com/s/1oIIr3oTnHG-we22AkLQu8w?pwd=6en9
  • 提取碼：6en9
• 修改步驟：
  1. 下載后導(dǎo)入 HBuilder X 。
  2. 修改 index.vue 文件：
     • 修改 Token： 替換 const params = {
       author_key: '', //用戶密鑰
       version: '2022-05-01',
       user_id: '', //用戶ID
       } 中的author_key和user_id即可生成用戶 Token。
     • 修改產(chǎn)品 ID 和設(shè)備名： 在 url 中替換 product_id 和 device_name 參數(shù)為實(shí)際值。
  3. 修改完畢后即可通過(guò)HBuilder X自帶的發(fā)行功能對(duì)文件進(jìn)行打包，可打包成網(wǎng)頁(yè)或者APP根據(jù)需要可自行選擇。

6 主要程序解析

6.1 main.c分析

在主函數(shù)中實(shí)現(xiàn)以下軟硬件初始化：配置時(shí)鐘、串口、定時(shí)器，初始化紅外傳感器、光照傳感器和LED燈。
網(wǎng)絡(luò)初始化：配置開發(fā)板和MQTT客戶端，支持DHCP 動(dòng)態(tài)獲取IP。
數(shù)據(jù)采集與控制：每5秒采集一次光照強(qiáng)度和監(jiān)測(cè)紅外感應(yīng)，調(diào)用LED燈控制函數(shù)。
數(shù)據(jù)上傳：調(diào)用light_control()和do_mqtt()函數(shù)將傳感器數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)發(fā)送到云平臺(tái)。

#include "PWM.h"
#include "Timer.h"
#include "adc.h"
#include "bsp_rcc.h"
#include "bsp_tim.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "delay.h"
#include "do_mqtt.h"
#include "infrared.h"
#include "light.h"
#include "w55mh32_gpio.h"
#include "wiz_interface.h"
#include "wizchip_conf.h"
#include < stdbool.h >
#include < stdint.h >
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < string.h >

#define SOCKET_ID 0
#define ETHERNET_BUF_MAX_SIZE (1024 * 2)

/* network information */
wiz_NetInfo default_net_info = {.mac = {0x00, 0x08, 0xdc, 0x12, 0x22, 0x12},
                                .ip = {192, 168, 1, 30},
                                .gw = {192, 168, 1, 1},
                                .sn = {255, 255, 255, 0},
                                .dns = {8, 8, 8, 8},

                                .dhcp = NETINFO_DHCP};

uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0};
static uint8_t mqtt_send_ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0};
static uint8_t mqtt_recv_ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0};

int main(void) {
  /* hardware initialization */
  rcc_clk_config();
  delay_init();

  console_usart_init(115200);

  tim3_init();
  light_init();
  infrared_init();
  pwm_init();
  timer_init();
  ad_init();
  printf("%s MQTT OneNET examplern", _WIZCHIP_ID_);

  /* wiztoe init */
  wiz_toe_init();

  wiz_phy_link_check();

  network_init(ethernet_buf, &default_net_info);

  mqtt_init(SOCKET_ID, mqtt_send_ethernet_buf, mqtt_recv_ethernet_buf);
  while (1) {
    light_control();
    do_mqtt();
  }
}

6.2 do_mqtt.c分析

核心代碼功能：通過(guò)MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)備、OneNET云平臺(tái)的雙向交互，包括傳感器數(shù)據(jù)（紅外感應(yīng)、光照、LED燈狀態(tài)）上報(bào)及命令下發(fā)。

/**
 * @brief 解析JSON格式的控制消息，并根據(jù)消息內(nèi)容控制硬件，最后回復(fù)處理結(jié)果
 * @param msg 待解析的JSON格式字符串，包含控制指令（如LED開關(guān)、模式切換等）
 * @note 該函數(shù)使用cJSON庫(kù)解析JSON，提取相關(guān)控制參數(shù)后更新全局變量以控制硬件，
 *       并通過(guò)MQTT協(xié)議向云平臺(tái)回復(fù)處理結(jié)果
 */
void json_decode(char *msg)
{
    int ret;                         // 函數(shù)返回值，用于判斷MQTT發(fā)布是否成功
    char replymsg[128] = {0};        // 存儲(chǔ)回復(fù)云平臺(tái)的JSON格式字符串
    cJSON *id = NULL;                // 指向JSON中"id"字段的cJSON對(duì)象（消息標(biāo)識(shí)）
    cJSON *jsondata = NULL;          // 指向解析后的根cJSON對(duì)象
    cJSON *params = NULL;            // 指向JSON中"params"字段的cJSON對(duì)象（參數(shù)集合）
    cJSON *LED = NULL;               // 指向"params"中"LED"字段（LED開關(guān)控制）
    cJSON *Mode_switch = NULL;       // 指向"params"中"Mode_switch"字段（模式切換控制）
    cJSON *Brightness_set = NULL;    // 指向"params"中"Brightness_set"字段（亮度設(shè)置）
    cJSON *light_threshold = NULL;   // 指向"params"中"light_threshold"字段（光感閾值設(shè)置）

    // 解析輸入的JSON字符串，生成cJSON對(duì)象樹
    jsondata = cJSON_Parse(msg);
    if (jsondata == NULL)
    {
        printf("json parse fail.rn");  // 解析失?。ㄈ绺袷藉e(cuò)誤），打印錯(cuò)誤信息
        return;
    }

    // 從根對(duì)象中獲取各字段值
    id = cJSON_GetObjectItem(jsondata, "id");                  // 獲取消息標(biāo)識(shí)"id"
    params = cJSON_GetObjectItem(jsondata, "params");          // 獲取參數(shù)集合"params"
    LED = cJSON_GetObjectItem(params, "LED");                  // 從params中獲取LED控制參數(shù)
    Mode_switch = cJSON_GetObjectItem(params, "Mode_switch");  // 獲取模式切換參數(shù)
    Brightness_set = cJSON_GetObjectItem(params, "Brightness_set");  // 獲取亮度設(shè)置參數(shù)
    light_threshold = cJSON_GetObjectItem(params, "light_threshold");  // 獲取光感閾值參數(shù)

    // 根據(jù)LED參數(shù)控制LED開關(guān)（通過(guò)PWM占空比實(shí)現(xiàn)）
    if (LED != NULL)  // 僅當(dāng)JSON中包含"LED"字段時(shí)處理
    {
        if (LED- >valueint)  // LED值為非0（通常1表示開啟）
        {
            
            g_pwm_DutyCycle = 20;  // 設(shè)置PWM占空比為20（LED開啟，亮度20%）
        }
        else  // LED值為0（表示關(guān)閉）
        {
            
            g_pwm_DutyCycle = 0;   // PWM占空比設(shè)為0（LED關(guān)閉）
        }
    }

    // 根據(jù)模式切換參數(shù)切換工作模式
    if (Mode_switch != NULL)  // 僅當(dāng)JSON中包含"Mode_switch"字段時(shí)處理
    {
        if (Mode_switch- >valueint)  // 模式值為非0（通常1表示自動(dòng)模式）
        {
            
            g_Modes_witch = 1;  // 更新全局模式變量為自動(dòng)模式
        }
        else  // 模式值為0（表示手動(dòng)模式/關(guān)閉自動(dòng)）
        {
            
            g_Modes_witch = 0;    // 更新全局模式變量為手動(dòng)模式
            g_pwm_DutyCycle = 0;  // 同時(shí)關(guān)閉LED（手動(dòng)模式初始狀態(tài)）
        }
    }

    // 根據(jù)亮度設(shè)置參數(shù)調(diào)整LED亮度
    if (Brightness_set != NULL)  // 僅當(dāng)JSON中包含"Brightness_set"字段時(shí)處理
    {
        if (Brightness_set- >valueint)  // 亮度值有效（非0）
        {
            g_Brightness_set = Brightness_set- >valueint;  // 更新全局亮度設(shè)置變量
            g_pwm_DutyCycle = Brightness_set- >valueint;   // 直接設(shè)置PWM占空比（控制亮度）
            g_Low_bright = Brightness_set- >valueint;      // 更新低亮度閾值（可能用于自動(dòng)模式）
        }
    }

    // 根據(jù)光感閾值參數(shù)設(shè)置光感檢測(cè)閾值
    if (light_threshold != NULL)  // 僅當(dāng)JSON中包含"light_threshold"字段時(shí)處理
    {
        if (light_threshold- >valueint)  // 閾值有效（非0）
        {
            g_light_thres_low = light_threshold- >valueint;  // 更新全局光感低閾值變量
        }
    }

    // 應(yīng)用PWM占空比設(shè)置（硬件層面更新LED亮度）
    PWM_SetCompare1(g_pwm_DutyCycle);

    // 構(gòu)建回復(fù)云平臺(tái)的JSON消息（包含原消息id和成功狀態(tài)）
    pubmessage.qos = QOS0;  // 設(shè)置MQTT消息的QoS等級(jí)為0（最多一次）
    // 格式化回復(fù)消息，包含消息標(biāo)識(shí)id和處理結(jié)果（200表示成功）
    sprintf(replymsg, "{"id":"%s","code":200,"msg":"success"}", id- >valuestring);
    printf("reply:%srn", replymsg);  // 打印回復(fù)消息用于調(diào)試

    // 設(shè)置MQTT發(fā)布消息的負(fù)載（內(nèi)容）及長(zhǎng)度
    pubmessage.payload = replymsg;
    pubmessage.payloadlen = strlen(replymsg);

    // 通過(guò)MQTT協(xié)議發(fā)布回復(fù)消息到指定主題
    ret = MQTTPublish(&c, mqtt_params.subtopic_reply, &pubmessage);
    if (ret != SUCCESSS)  // 發(fā)布失敗
    {
        run_status = MQTT_ERR;  // 更新全局運(yùn)行狀態(tài)為MQTT錯(cuò)誤
    }
    else  // 發(fā)布成功
    {
        // 打印發(fā)布成功的信息（主題和消息內(nèi)容）
        printf("publish:%s,%srnrn", mqtt_params.subtopic_reply, (char *)pubmessage.payload);
    }

    // 釋放cJSON對(duì)象樹，避免內(nèi)存泄漏
    cJSON_Delete(jsondata);
}

/**
 * @brief 生成包含傳感器數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)的JSON格式字符串
 * @param json_buf 用于存儲(chǔ)生成的JSON字符串的緩沖區(qū)
 * @param buf_len 緩沖區(qū)的長(zhǎng)度（字節(jié)）
 * @return 1 - 生成成功；0 - 生成失?。▍?shù)無(wú)效或緩沖區(qū)過(guò)?。? * @note 該函數(shù)將當(dāng)前傳感器數(shù)據(jù)（如光照強(qiáng)度、人體檢測(cè)狀態(tài)）和設(shè)備狀態(tài)（如LED開關(guān)、模式等）
 *       格式化為JSON字符串，用于上報(bào)到云平臺(tái)或其他系統(tǒng)
 */
static int generate_sensor_json(char *json_buf, uint16_t buf_len)
{
    // 參數(shù)校驗(yàn)：緩沖區(qū)為空或長(zhǎng)度不足（最小需256字節(jié)，確保能容納JSON結(jié)構(gòu)）
    if (json_buf == NULL || buf_len < 256)
        return 0;

    sprintf(json_buf,
            "{"id":"123","version":"1.0","params":{"
            ""light":{"value":%d},"
            ""induct":{"value":%s},"
            ""LED":{"value":%s},"
            ""Mode_switch":{"value":%s},"
            ""light_threshold":{"value":%d},"
            ""Brightness_set":{"value":%d}"
            "}}",
            g_light_Intensity,                  // 光照強(qiáng)度值（全局變量）
            g_is_Person_Detected ? "true" : "false",  // 人體檢測(cè)狀態(tài)（全局變量）
            g_pwm_DutyCycle ? "true" : "false",       // LED狀態(tài)（通過(guò)PWM占空比判斷）
            g_Modes_witch ? "true" : "false",         // 工作模式（全局變量）
            g_light_thres_low,                  // 光感閾值（全局變量）
            g_Brightness_set                    // 亮度設(shè)置（全局變量）
           );

    return 1;  // 生成成功
}

6.3 Infraed.c分析

該文件實(shí)現(xiàn)紅外傳感器的紅外感應(yīng)功能，核心如下：
初始化：配置開發(fā)板的PA3引腳為上拉輸入模式。
數(shù)據(jù)讀?。鹤x取經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換濾波之后的數(shù)據(jù)。
功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否有人員及車輛經(jīng)過(guò)。

#include "adc.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "infrared.h"
#include "w55mh32_gpio.h"
#include "w55mh32_rcc.h"
#include < stdbool.h >
#include < stdio.h >
#include < string.h >

/**
 * @brief 初始化紅外傳感器（配置PA3為模擬輸入模式）
 * @note 紅外傳感器連接至PA3，復(fù)用為ADC輸入通道3
 */
void infrared_init(void) {
  GPIO_InitTypeDef gpio_init_structure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能GPIOA時(shí)鐘

  // 配置PA3為模擬輸入（用于讀取紅外傳感器的模擬信號(hào)）
  gpio_init_structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
  gpio_init_structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; // 模擬輸入模式
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_structure);
}

/**
 * @brief 獲取紅外傳感器檢測(cè)結(jié)果（基于濾波后的AD值）
 * @return 1-檢測(cè)到物體（AD值< 1500），0-未檢測(cè)到物體（AD值≥1500）
 * @note 依賴ADC模塊的濾波功能（AD_FilterProcess），需先初始化ADC
 */
uint16_t infrared_get_data(void) {
  uint16_t temp_data;
  uint16_t temp;

  ad_filter_process();         // 執(zhí)行AD濾波，獲取穩(wěn)定值
  temp = ad_filtered_value[0]; // 紅外傳感器對(duì)應(yīng)ADC通道0的濾波后值

  // 根據(jù)閾值判斷是否檢測(cè)到物體
  if (temp < 1500) {
    temp_data = 1; // 檢測(cè)到物體
  } else {
    temp_data = 0; // 未檢測(cè)到物體
  }

  return temp_data;
}

/**
 * @brief 讀取紅外傳感器原始AD值（未經(jīng)過(guò)濾波）
 * @return 原始AD采樣值（直接取自ADC原始緩沖區(qū)）
 */
uint16_t infrared_read_raw(void) {
  return ad_value[0]; // 紅外傳感器對(duì)應(yīng)ADC通道0的原始值
}

6.4 light.c分析

該文件實(shí)現(xiàn)光照傳感器的數(shù)據(jù)采集及燈光處理功能，核心如下：
初始化配置：使能GPIOA，將 PA4配置為模擬輸入模式。
數(shù)據(jù)讀取與轉(zhuǎn)換：函數(shù)讀取經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換濾波之后的數(shù)值，通過(guò)取倒數(shù)并乘以500000的方式，轉(zhuǎn)換為一個(gè)與光照強(qiáng)度成正比的浮點(diǎn)數(shù),能為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
功能實(shí)現(xiàn)：自動(dòng)模式下當(dāng)光照強(qiáng)度低于設(shè)定的光照閾值時(shí)自動(dòng)開啟LED照明，初始亮度設(shè)定為20%(初始亮度可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端調(diào)節(jié))；當(dāng)紅外傳感器監(jiān)測(cè)到行人或車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，LED照明亮度提升至100%，人離開后恢復(fù)至20%(10秒后恢復(fù)至低亮度)，有效實(shí)現(xiàn)按需照明并避免資源浪費(fèi)。在手動(dòng)控制模式下，網(wǎng)頁(yè)可直接設(shè)置LED的開關(guān)狀態(tài)及亮度。亮度調(diào)節(jié)由網(wǎng)頁(yè)端直接下發(fā)亮度值指令，無(wú)需在設(shè)備端中進(jìn)行額外處理。

#include "PWM.h"
#include "Timer.h"
#include "adc.h"
#include "infrared.h"
#include "light.h"
#include "w55mh32_adc.h"
#include "w55mh32_gpio.h"
#include "w55mh32_rcc.h"
#include < stdbool.h >
#include < stdio.h >

// 燈光控制參數(shù)
#define FULL_BRIGHTNESS 100 // 全亮
#define LIGHT_OFF 0         // 關(guān)閉燈

/**
 * 全局變量（加g_前綴，注明功能和取值范圍）
 */
uint16_t g_light_intensity; // 全局光照強(qiáng)度
bool g_is_person_detected = false; // 紅外傳感器檢測(cè)狀態(tài)（true=檢測(cè)到人員）
uint16_t g_pwm_duty_cycle = 0; // PWM占空比（0-100，控制LED亮度）
uint16_t g_mode_switch = 1; // 模式選擇（0=手動(dòng)模式，1=自動(dòng)模式）

extern uint16_t g_low_bright; // 自動(dòng)模式下LED低亮度設(shè)置（0-100）
extern uint16_t g_light_thres_low; // 光照閾值下限（用于自動(dòng)模式判斷）

/**
 * 靜態(tài)變量（加s_前綴，注明功能）
 */
static bool s_prev_person_state =
    false; // 上一次人體檢測(cè)狀態(tài)（用于狀態(tài)變化判斷）
static bool s_delay_active = false; // 延遲狀態(tài)標(biāo)志（true=處于延遲階段）
static uint32_t s_delay_timer = 0; // 延遲計(jì)時(shí)器（單位：ms，用于10秒延遲邏輯）

/**
 * @brief 初始化光照傳感器（配置PA4為模擬輸入模式）
 */
void light_init(void) {
  GPIO_InitTypeDef gpio_init_structure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

  gpio_init_structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  gpio_init_structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; // 模擬輸入模式（用于ADC采樣）
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_structure);
}

/**
 * @brief 讀取光照強(qiáng)度（將AD值轉(zhuǎn)換為物理量）
 * @return 光照強(qiáng)度值（通過(guò)AD濾波值計(jì)算得到）
 */
float read_light_intensity(void) {
  ad_filter_process();                 // 獲取濾波后的AD值
  uint16_t raw = ad_filtered_value[1]; // 取通道1的濾波后值
  if (raw == 0) {
    raw = 1; // 避免除零錯(cuò)誤
  }
  return 500000.0f / (float)raw; // 轉(zhuǎn)換為物理量（公式取決于傳感器特性）
}

/**
 * @brief 讀取光照傳感器原始AD值（未濾波）
 * @return 原始AD值（通道1的實(shí)時(shí)采樣值）
 */
uint16_t light_read_raw(void) {
  return ad_value[1]; // 直接返回通道1的原始AD值
}

/**
 * @brief 智能燈光控制邏輯
 * @note 自動(dòng)模式邏輯：
 *       1. 低光照：
 *          - 有人→全亮；無(wú)人→延遲10秒后變?yōu)槲⒐?微光亮度可調(diào))
 *       2. 高光照→關(guān)燈
 *       3. 其他情況→保持當(dāng)前亮度
 *       手動(dòng)模式：通過(guò)外部指令直接控制，本函數(shù)不額外處理
 */
void light_control(void) {
  g_light_intensity = (int)read_light_intensity(); // 更新光照強(qiáng)度
  g_is_person_detected = infrared_get_data();      // 更新人體檢測(cè)狀態(tài)
  uint16_t light_thres_high = g_light_thres_low + 50; // 光照閾值上限

  if (g_mode_switch) // 自動(dòng)模式
  {
    // 人離開（從有到無(wú)）：激活延遲
    if (s_prev_person_state && !g_is_person_detected) {
      s_delay_active = true;
      s_delay_timer = 10000; // 10秒延遲
    }

    // 人到來(lái)（從無(wú)到有）：取消延遲
    if (!s_prev_person_state && g_is_person_detected) {
      s_delay_active = false;
    }

    // 燈光邏輯處理
    if (g_light_intensity <= g_light_thres_low) {
      if (g_is_person_detected) {
        g_pwm_duty_cycle = FULL_BRIGHTNESS; // 有人→全亮
      } else if (s_delay_active) {
        g_pwm_duty_cycle = FULL_BRIGHTNESS; // 延遲期間→保持全亮
      } else {
        g_pwm_duty_cycle = g_low_bright; // 延遲結(jié)束→微光
      }
    } else if (g_light_intensity >= light_thres_high && !g_is_person_detected) {
      s_delay_active = false;
      g_pwm_duty_cycle = LIGHT_OFF; // 高光照且無(wú)人→關(guān)燈
    }
    // 其他情況保持當(dāng)前亮度
  }
  // 手動(dòng)模式：通過(guò)外部指令控制，無(wú)需處理

  s_prev_person_state = g_is_person_detected; // 更新上一次狀態(tài)
  pwm_set_compare1(g_pwm_duty_cycle);         // 應(yīng)用PWM占空比
}

/**
 * @brief TIM2中斷服務(wù)函數(shù)（處理延遲計(jì)時(shí)）
 * @note 每1ms觸發(fā)一次，減少延遲計(jì)時(shí)器，為0時(shí)結(jié)束延遲
 */
void TIM2_IRQHandler(void) {
  if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) {
    if (s_delay_active && s_delay_timer > 0) {
      s_delay_timer--;
      if (s_delay_timer == 0) {
        s_delay_active = false; // 延遲結(jié)束
      }
    }
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); // 清除中斷標(biāo)志
  }
}

6.5 PWM.C分析

初始化配置完成之后可通過(guò)pwm_set_compare1函數(shù)動(dòng)態(tài)修改占空比 ，當(dāng)compare=0時(shí)，LED完全熄滅；compare=100時(shí)，LED最亮。

#include "w55mh32_adc.h"
#include "w55mh32_gpio.h"
#include "w55mh32_rcc.h"

/**
 * @brief 初始化PWM模塊（TIM5定時(shí)器+PA0引腳）
 * @note 配置步驟：
 * 1. 使能TIM5和GPIOA時(shí)鐘
 * 2. 配置PA0為復(fù)用推挽輸出（PWM信號(hào)輸出）
 * 3. 初始化TIM5：向上計(jì)數(shù)，周期100（0-99），分頻2160（生成100kHz時(shí)鐘）
 * 4. 配置TIM5通道1為PWM1模式，初始占空比0
 * 5. 使能TIM5定時(shí)器
 */
void pwm_init(void) {
  // 使能TIM5和GPIOA時(shí)鐘
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

  // 配置PA0為復(fù)用推挽輸出（PWM輸出）
  GPIO_InitTypeDef gpio_init_structure;
  gpio_init_structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  gpio_init_structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
  gpio_init_structure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_structure);

  // 配置TIM5內(nèi)部時(shí)鐘
  TIM_InternalClockConfig(TIM5);

  // 初始化TIM5時(shí)基參數(shù)
  TIM_TimeBaseInitTypeDef tim_time_base_init_structure;
  tim_time_base_init_structure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  tim_time_base_init_structure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  tim_time_base_init_structure.TIM_Period = 100 - 1; // 周期100（0-99）
  tim_time_base_init_structure.TIM_Prescaler =
      2160 - 1; // 分頻2180（216MHz/2160=100kHz）
  tim_time_base_init_structure.TIM_RepetitionCounter = 0;
  TIM_TimeBaseInit(TIM5, &tim_time_base_init_structure);

  // 配置TIM5通道1為PWM模式
  TIM_OCInitTypeDef tim_oc_init_structure;
  TIM_OCStructInit(&tim_oc_init_structure); // 初始化默認(rèn)參數(shù)
  tim_oc_init_structure.TIM_OCMode =
      TIM_OCMode_PWM1; // PWM1模式（計(jì)數(shù)器< 比較值時(shí)輸出有效）
  tim_oc_init_structure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // 有效電平為高
  tim_oc_init_structure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能輸出
  tim_oc_init_structure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比0
  TIM_OC1Init(TIM5, &tim_oc_init_structure);

  // 使能TIM5定時(shí)器
  TIM_Cmd(TIM5, ENABLE);
}

/**
 * @brief 設(shè)置TIM5通道1的PWM占空比
 * @param compare：占空比數(shù)值（0-100，對(duì)應(yīng)0%-100%）
 * @note 直接修改比較寄存器值，實(shí)時(shí)更新PWM輸出
 */
void pwm_set_compare1(uint16_t compare){ 
  TIM_SetCompare1(TIM5, compare); 
}

7 功能驗(yàn)證

程序燒錄完畢，硬件連接完成如下圖

1.硬件連接完畢，上電通過(guò)串口助手打印如下信息：

2.通過(guò)串口每5S采集一次數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺(tái)，自動(dòng)模式下當(dāng)我們遮擋光照傳感器時(shí)，光照強(qiáng)度數(shù)值越來(lái)越小。當(dāng)光照強(qiáng)度小于設(shè)定閾值時(shí)LED燈點(diǎn)亮。移除遮擋光照強(qiáng)度大于設(shè)定閾值時(shí)LED燈熄滅。手動(dòng)模式下，我們可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端手動(dòng)控制LED燈的開關(guān)狀態(tài)及亮度。

3.自動(dòng)模式下當(dāng)光照強(qiáng)度低于設(shè)定的光照閾值時(shí)，LED 燈自動(dòng)點(diǎn)亮。此時(shí)紅外傳感器檢測(cè)到遮擋信號(hào)后，LED 燈亮度提升至 100%；移除遮擋后，系統(tǒng) 10 秒后恢復(fù)亮度至低亮模式，該模式下 LED 燈亮度可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)端調(diào)節(jié)。

完整演示視頻鏈接：[https://www.bilibili.com/video/BV1gJtqzVEtD]

8 總結(jié)

本系統(tǒng)以 W55MH32Q 開發(fā)板為核心控制中樞，集成紅外傳感器、光照傳感器及 LED 照明模塊，通過(guò) MQTT 協(xié)議與 OneNET 云平臺(tái)構(gòu)建完整物聯(lián)網(wǎng)通信鏈路，最終實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)模式切換、遠(yuǎn)程控制的智能LED燈控制系統(tǒng)。后續(xù)將會(huì)依據(jù)W55MH32Q芯片制作智能路燈系統(tǒng)的PCB板及其公模外殼，制作完成后我會(huì)繼續(xù)更新，希望大家捧場(chǎng)，同時(shí)感謝大家閱讀，如果有疑問(wèn)可以在評(píng)論區(qū)留言，我會(huì)進(jìn)行解答，為你的開發(fā)提供幫助。

審核編輯 黃宇