一、项目背景

灯具是人们日常生活中不可或缺的工具，灯在改善生活质量、提供安全和增强环境的方面发挥着重要作用。无论是家庭、工作场所还是公共场所，适当的照明是至关重要的。

随着电灯的普及，我们在电灯上投入的电能也越来越多。但同时，在一些地方，并不需要开灯的时候依旧灯光大亮，因此，这一部分能源就会被浪费掉。那么在一些并不需要一直开灯的地方我们是否可以通过智能调控来达到声控灯的效果。

二、项目介绍与设计思路

我想设计的这款的智能灯具是通过红外感应来判别空间内是否有人，若是有人则控制开关打开顶灯，反之则停止供电。例如在自习室、教室、卫生间等地方，没有人的时候完全没有必要开灯，只有人在的时候这些地方的灯才有打开的必要。

因此，我们通过光敏电阻来判断阴晴与早晚，在光线弱的时候才有开灯的必要；同时，通过红外传感器来判别是否有人在这片区域。只有在光线较弱且有人存在的时候，灯才会被打开。

三、方案框图

框图链接：https://www.digikey.cn/schemeit/project/灯具-4e63ebc47f53469ebfb5315d81a7cc18

本项目以乐鑫ESP32S3为主控芯片，使用红外传感器和光敏电阻实现对灯具的控制。只有在外界光线较弱且该区域内有人时灯具才会打开。

本次方案框图设计在得捷的Scheme-it工具进行，十分便捷。得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/新项目-2023-10-27-2308-1e44cf33d1614673bdeb78d561f629c9

四、主要元器件介绍

ESP32-S2 系列芯片是高集成度的低功耗 Wi-Fi 系统级芯片 (SoC)、专为物联网 (IoT)、移动设备、可穿戴电子设备、智能家居等各种应用而设计，具有行业领先的低功耗性能和射频性能。芯片包括一个功能完备的 Wi-Fi 子系统，符合 IEEE802.11b/g/n 协议。Wi-Fi 子系统集成了 Wi-Fi MAC、Wi-Fi 射频和基带、天线开关、射频 Balun、功率放大器、低噪声放大器等，提供了一个完整的 Wi-Fi 解决方案。

ESP32-S2 系列芯片搭载 Xtensa® 32 位 LX7 单核处理器，工作频率高达 240 MHz。芯片支持二次开发，无需使用其他微控制器或处理器。该系列芯片带有 320 KB SRAM，128 KB ROM，可通过 SPI/QSPI/OSPI 接口外接 flash 和片外RAM。

ESP32-S2 系列芯片支持多种低功耗工作状态，ULP低功耗协处理器可在超低功耗状态下运行，能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控、动态电压时钟频率调节、可调节的射频功率放大器的输出功率等特性，可以实现通信距离、数据率和功耗之间的最佳平衡。

ESP32-S2 系列芯片提供丰富的外设接口，包括 SPI，I2S，UART，I2C，LED PWM，LCD 接口，Camera接口，ADC，DAC，触摸传感器，温度传感器和多达43 个 GPIO。此外，该系列芯片还包括一个全速 USBOn-The-Go (OTG) 接口，可以支持使用 USB 通信。

红外传感器我们选择的是SEMITEC的tp系列红外传感器。这款传感器在非接触式温度传感方面应用广泛。