基于STM32单片机的智能窗帘系统（有完整资料）-平芜编程栈

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编号：

CJ-32-2022-004

设计简介：

本设计是基于STM32单片机的智能窗帘系统，主要实现以下功能：

1、定时模式：早上（7:00）自动打开窗帘，晚上（19：00）自动关闭窗帘。
2、手动模式：通过按键实现对窗帘状态的改变；
3、光控模式：若系统检测到光照强度超过所设定的范围值后，窗帘自动关闭；若检测的值低于设定的范围值，窗帘自动打开。
4、温控模式：当系统检测到环境的温度超过所设定的值的时候，窗帘会自动打开。
5、光温控一体模式：通过判定环境的光照以及温度连个条件，从而改变窗帘相应的状态。
6、声控模式：通过语音识别模块，进行对窗帘的状态改变以及模式的选择；
7、蓝牙控制：可通过蓝牙模块连接手机，用手机远程控制；
8、可通过按键切换模式、调整时间；

标签：STM32、语音识别、语音播报、温湿度

题目扩展：智能窗户系统、智能阳台系统、智能门系统

基于STM32单片机的智能窗帘系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分概述

中控部分是整个智能窗帘系统的核心，采用了STM32F103C8T6单片机作为主控制器。该单片机负责接收来自输入部分的各种数据，包括温湿度、光照强度、语音识别指令、时间信息、按键操作等。接收到数据后，单片机进行内部处理，根据预设的逻辑和算法，生成相应的控制信号，并发送给输出部分。中控部分还负责协调整个系统的运行，确保各个模块之间的数据通信和控制指令的准确传递。

输入部分概述

输入部分由多个模块组成，用于采集各种环境参数和用户指令：

DHT11温湿度检测模块：用于实时检测当前环境的温湿度，并将数据发送给中控部分。
光敏电阻：通过检测光照强度的变化，将光照强度信息传递给中控部分，用于判断是否需要调整窗帘状态。
SU-03T语音识别模块：支持语音控制功能，用户可以通过语音指令来控制窗帘的打开、关闭等操作。
DS1302时钟模块：提供准确的时间信息，用于实现基于时间的自动化控制功能，如定时开关窗帘。
独立按键：提供用户交互界面，用户可以通过按键进行界面切换、时间修改、手动控制窗帘状态和模式切换等操作。
供电电路：为整个系统提供稳定的电源供应，确保各个模块的正常运行。

输出部分概述

输出部分根据中控部分的指令，执行相应的操作，包括：

OLED显示模块：在主界面显示当前的温湿度、时间、光照强度和模式信息，方便用户查看系统状态。在其他界面，如时间修改界面，显示用户正在修改的时间信息。
ULN2003A四相步进电机：通过控制步进电机的转动，模拟窗帘的打开和关闭操作。步进电机的精确控制使得窗帘的打开和关闭过程更加平稳和可靠。
TTS语音播报模块：根据中控部分的指令，播报窗帘的当前状态，如“窗帘已打开”、“窗帘已关闭”等，提供语音反馈给用户。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为SU-03T语音模块，第六部分为时钟电路，第七部分为DHT11温湿度模块，第八部份为步进电机驱动芯片及其底座，第九部分为ECB02蓝牙模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 智能窗帘系统实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示智能窗帘系统的基本情况。

图5-2智能窗帘系统实物图

5.3 蓝牙连接测试

如图5-3所示，此设计中通过微信小程序与蓝牙进行无线连接。

图5-3蓝牙连接实物图

5.4 设置时间测试

如图5-4所示，通过按键进行时间设置。

图5-4 设置时间实物图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、独立按键、蓝牙串口、声控串口、时钟电路、步进电机模块、光敏电阻以及温湿度传感器。

图5-5 智能窗帘系统仿真图

6.2按键设置时间测试

如图5-6所示，此设计中通过按键设置时间。

图5-7 按键设置阈值仿真图

6.3蓝牙测试

如图5-8所示，通过蓝牙串口打开、关闭窗帘。

图5-8蓝牙测试仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

本论文介绍了一种基于STM32单片机的智能窗帘系统设计。该系统实现了多种功能模式，包括定时模式、手动模式、光控模式、温控模式、光温控一体模式、声控模式和蓝牙控制。通过语音识别模块和蓝牙模块，用户可以方便地进行语音控制和手机远程控制。系统还集成了光敏传感器和温湿度传感器，提供环境光照强度、温度和湿度数据。

在硬件设计方面，STM32单片机作为主控制器，负责接收传感器数据并控制窗帘运动。光控模式根据光敏传感器检测到的光照强度自动控制窗帘开关；温控模式根据温湿度传感器监测到的环境温度自动调整窗帘状态。光温控一体模式则综合考虑光照强度和温度两个条件来控制窗帘。

此外，系统还支持声控模式，用户可以通过语音识别模块发出指令来改变窗帘状态和选择不同的模式。蓝牙模块的应用使得用户可以通过手机实现远程控制，提高了系统的便利性和灵活性。

本论文详细描述了系统的结构和功能实现，并给出了实验结果及分析。该智能窗帘系统为用户提供了舒适、便捷和节能的居住环境，具有广阔的市场前景和应用潜力。

关键词：STM32、智能窗帘系统、定时模式、手动模式、光控模式、温控模式