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文章目录
- 20 个相关毕业设计备选题目
- 项目研究背景
- 摘要
- 总体方案
- 核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
- 技术路线
- 项目演示
- 关于我们
- 项目案例
- 源码获取
20 个相关毕业设计备选题目
- 基于 STM32 的语音控制智能风扇系统设计与实现
- 基于 STM32 的红外感应环境温控风扇系统设计
- 基于 STM32 的蓝牙 APP 远程智能风扇控制系统设计与实现
- 基于 STM32 的温湿度感知语音交互风扇装置设计
- 基于 STM32 的多模式智能散热风扇控制系统设计
- 基于 STM32 的人体感应环境监测风扇系统设计与开发
- 基于 STM32 的语音‑蓝牙双控制智能风扇装置设计
- 基于 STM32 的阈值可调式智能温控风扇系统设计实现
- 基于 STM32 的 OLED 显示智能环境风扇控制系统设计
- 基于 STM32 的多交互方式室内智能风扇系统设计与实现
- 基于 STM32 的人体检测自动温控风扇装置开发
- 基于 STM32 的蓝牙移动端监控智能风扇系统设计
- 基于 STM32 的语音识别驱动环境自适应风扇系统设计
- 基于 STM32 的按键‑语音‑蓝牙多模式风扇控制系统设计
- 基于 STM32 的室内温湿度监测智能散热装置设计与实现
- 基于 STM32 的有人检测联动智能风扇控制系统设计
- 基于 STM32 的可阈值配置智能风扇软硬件系统设计
- 基于 STM32 的物联网式语音蓝牙智能风扇终端设计
- 基于 STM32 的环境感知多档位智能风扇系统开发
- 基于 STM32 的人机多交互智能温控风扇装置设计实现
项目研究背景
随着物联网嵌入式技术快速发展,室内环境调节设备逐步向着智能化、多交互方向演进,传统家用风扇大多仅支持手动按键操作,缺少环境感知与自动调控能力,难以根据现场温湿度、人员存在状态自动调节运行状态。现有普通风扇设备交互手段单一,仅依靠物理按键完成操作,不支持语音控制、移动端远程管控,无法实时展示环境参数,阈值参数修改操作繁琐,智能化程度较低。部分智能风扇产品成本较高,系统结构复杂,不利于小型场景部署使用。嵌入式传感器、语音识别、蓝牙短距离通信技术不断成熟,为低成本智能温控设备开发提供技术基础。针对传统风扇存在的智能化不足、交互形式单一、缺少环境联动控制的痛点,本课题基于 STM32 嵌入式主控,搭配多种传感器、语音识别模块与蓝牙通信模块,实现温湿度采集、人体红外检测、多模式风扇控制、语音交互以及手机 APP 远程管控功能,能够满足小型室内场景下风扇智能化调控需求,具备一定实际应用价值。
摘要
本课题设计一套基于 STM32 的多交互智能风扇控制系统,系统以 STM32F103C8T6 单片机作为核心处理单元,搭载 DHT11 温湿度传感器、E18‑D80NK 红外人体检测传感器采集环境与人员状态信息,通过 OLED 屏幕展示实时数据。系统支持自动、手动、阈值设置三种工作模式,可通过实体按键、LU‑ASR01 语音识别模块完成本地控制;借助 JDY‑31 蓝牙模块实现手机 APP 远程查看环境数据、修改阈值以及控制风扇档位。自动模式下可结合温湿度阈值与人体感应信号自动驱动 L9110 电机模拟风扇运转,无人状态自动关闭风扇。测试结果表明,该系统能够完成环境监测、多方式控制风扇的设计目标,结构简单,适合小型室内场景使用。
总体方案
- STM32F103C8T6 主控单片机:作为整个系统的数据处理与逻辑调度核心,接收传感器采集信号,解析按键、语音、蓝牙指令,输出控制信号驱动风扇电机;选型理由为资源充足,外设接口丰富,开发资料完善,适合本科嵌入式项目开发;使用场景为整个硬件终端的核心控制单元,统筹全部外设模块工作。
- DHT11 温湿度传感器:负责采集室内环境实时温度、湿度数据,将数据传输至主控芯片;选型理由为接线简单,成本低,满足室内普通环境采集精度需求;使用场景为室内环境参数感知采集。
- E18‑D80NK 红外光电传感器:检测监测区域内是否存在人员,输出高低电平信号给到单片机;选型理由为检测距离可调,抗干扰能力较好,适合人体存在检测场景;使用场景实现人体有无感应检测,联动风扇启停逻辑。
- L9110 直流电机驱动模块:驱动直流电机模拟风扇设备,实现不同转速档位调节;选型理由可实现电机正反转与调速,驱动电路简单;使用场景模拟风扇硬件执行机构。
- OLED 显示屏:用于显示人员存在状态、风扇档位、实时温湿度数据;选型理由功耗低,显示清晰,驱动简单;使用场景本地可视化数据展示。
- LU‑ASR01 语音识别模块:接收语音指令,解析识别后向主控发送对应控制指令;选型理由内置语音识别算法,无需复杂算法开发,适配本科项目;使用场景实现语音方式控制系统。
- JDY‑31 蓝牙模块:建立单片机与手机 APP 之间无线通信链路,双向传输数据与控制指令;选型理由串口通信,配置简单,安卓 APP 调试资源丰富;使用场景实现手机端远程数据查看、参数设置、设备控制。
- 实体按键组:提供硬件本地操作入口,完成模式切换、参数选择、增减设置等操作;选型理由硬件操作直观,稳定可靠;使用场景本地按键交互操作。
- 计算机硬件环境:普通 PC 电脑,用于 STM32 程序编写、编译、下载调试,同时完成手机蓝牙 APP 调试工作。
核心功能
基础功能
- 环境温湿度采集显示功能:DHT11 传感器采集环境温湿度,单片机接收处理后,将温度、湿度实时数据输出到 OLED 屏幕进行展示;用户可以直接在终端查看当前环境条件,为风扇自动控制提供原始数据。
- 人体存在检测显示功能:红外光电传感器实时检测区域内是否有人,检测结果传输至主控,OLED 屏幕同步显示人员状态;用于自动模式下判断是否需要开启风扇。
核心功能
- 多工作模式按键切换功能:通过第一个按键完成自动模式、手动模式、阈值设置模式之间切换;用户可以根据使用需求自由切换系统工作逻辑,适配不同使用场景。
- 手动模式按键控制功能:手动模式下,按键二实现设备选中切换,按键三、按键四实现选中设备开关以及风扇档位增减;用户在本地硬件端手动操控风扇启停与转速大小。
- 阈值设置模式参数配置功能:阈值模式下,按键二切换待修改阈值项,按键三执行数值增加,按键四执行数值减少;用户本地硬件修改温度、湿度触发阈值,定义自动模式触发条件。
- 自动模式智能联动控制功能:红外检测到有人时,对比实时温湿度与设定阈值,温度或者湿度超过阈值自动开启风扇,差值越大风扇转速档位越高;红外检测无人时自动关闭风扇;无需人为干预,实现环境自适应风扇调控。
- 语音识别控制功能:LU‑ASR01 识别语音指令,支持切换自动手动模式、风扇开关、风扇转速调节;用户直接语音下达指令,解放双手完成设备控制。
- 蓝牙 APP 远程交互功能:JDY‑31 蓝牙建立无线连接,手机 APP 实现远程读取温湿度与人感状态数据,远程修改系统阈值参数,远程控制风扇开关与档位;用户脱离硬件终端,移动端完成监控与控制。
辅助功能
- OLED 综合信息展示功能:屏幕同步输出人员检测状态、风扇当前档位、实时温湿度多项信息;将系统运行状态直观呈现给使用者,方便用户掌握设备运行情况。
技术路线
- Keil MDK‑ARM 开发工具:用于 STM32 单片机程序编写、编译、调试与程序烧录,为本课题嵌入式程序主要开发环境。
- C 语言:嵌入式主控程序开发语言,编写传感器读取、按键逻辑、模式判断、电机调速、外设驱动业务代码,实现全部硬件业务逻辑。
- STM32 标准库:提供单片机底层外设驱动接口,简化 GPIO、串口、定时器等外设配置开发,完成传感器、蓝牙、语音模块驱动开发。
- LU‑ASR01 模块配套配置工具:对语音识别模块进行指令词条配置,定义需要识别的语音控制命令。
- JDY‑31 蓝牙模块 AT 指令调试工具:配置蓝牙模块串口参数、设备名称,完成无线通信参数初始化。
- 手机蓝牙串口调试 APP:移动端上位机,实现蓝牙数据收发,完成数据查看、阈值下发、风扇控制功能,无需自主开发复杂 APP,符合本科开发难度。
- 串口调试助手:电脑端调试工具,监控单片机串口输出信息,调试蓝牙、语音模块数据交互,排查通信逻辑问题。
- Multisim 硬件仿真、Altium Designer:前期进行硬件电路原理图查阅与简单验证,辅助理解硬件接线逻辑。
- 硬件实物测试:完成整体硬件焊接接线后,进行功能、稳定性、边界条件测试,验证采集、控制、通信各项功能是否达到预期效果。
项目演示
关于我们
博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室,目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验,被多个学校常年聘为校外企业导师,指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导,有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。
项目案例
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源码获取
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