基于单片机的智能窗帘系统设计（有完整资料）-洪萨配资

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编号：

T1652310M

设计简介：

本设计是基于STM32单片机的智能窗帘系统设计，主要实现以下功能：

通过光敏电阻检测光照强度，窗帘检测到光强超过设定的范围值，窗帘自动关闭；检测到的光强低于设定的范围值，窗帘自动打开
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
通过时钟模块获取实时时间，通过设置自动打开窗帘和自动关闭窗帘的时间，智能窗帘到预设时间时自动打开或关闭窗帘
通过按键实现对窗帘状态的改变，设置定时时间
通过oled显示时间，光照强度，模式等
通过WiFi模块连接手机，能够远程控制窗帘的开关

电源： 5V
传感器：光敏电阻
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：舵机（SG90），时钟模块（DS1302）
人机交互：独立按键，语音模块（SU-03T），WiFi模块（ESP8266）

标签：STM32、OLED12864、SG90、DS1302、SU-03T、ESP8266

题目扩展：智能家居系统、基于语音识别的智能窗帘系统设计、基于STM32单片机的智能窗户系统设计

基于单片机的智能窗帘系统设计可以分为三个主要部分：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：中控部分是智能窗帘系统的核心，采用了STM32单片机作为主控制器。它负责接收来自输入部分的各种数据，包括时间、语音指令、光照强度、按键输入等，并在内部进行逻辑处理。根据预设的算法和条件，中控部分会发出相应的控制信号到输出部分，以实现窗帘的自动化和智能化控制。

输入部分

DS1302时钟模块：该模块用于获取当前的时间信息，为系统提供时间基准。中控部分可以根据时间信息设置窗帘的自动开关时间。
SU-03T声控模块：该模块能够识别用户的语音指令，如“打开窗帘”、“关闭窗帘”和“切换模式”等。中控部分根据识别的指令来控制窗帘的开关和模式的切换。
光敏电阻：该模块用于检测当前的光照强度，并将检测到的数据发送给中控部分。中控部分根据光照强度的数据来判断是否需要自动打开或关闭窗帘。
独立按键：按键部分提供了用户与系统的交互界面，用户可以通过按键来切换显示界面、设置光照阈值、修改时间、调整窗帘开关定时以及进行配网等操作。
供电电路：该部分负责为整个系统进行供电，确保各个模块能够正常工作。

输出部分

OLED显示屏：该模块用于显示当前的模式、时间、光照强度、定时时间以及窗帘状态等信息，为用户提供直观的视觉反馈。
WIFI模块：该模块用于连接手机等外部设备，实现远程控制和数据同步。用户可以通过手机APP来查看窗帘的状态、切换模式以及进行其他相关设置。
SG90舵机：该模块模拟窗帘的开关动作，根据中控部分的控制信号来实现窗帘的打开和关闭。舵机的运动范围和速度可以通过编程进行调整，以满足不同用户的需求。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是舵机。第五部分是SU-03T语音识别模块，焊接一个6Pin的排母后插入。第六部分是DS1302时钟模块。第七部分独立按键模块和第八部分光敏电阻。下图5-1为焊接完的整体实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 设置时间实物测试

如图5-2所示，我们按下第一个按键，切换到设置时间界面，按下第二个按键时间加一，按下第三个按键时间阈值减一。

图5-2设置时间实物图

5.3 语音模式控制实物测试

如图5-3所示，我们可以通过语音控制开关床帘。

图5-3语音控制实物图

5.4 光控模式实物测试

如图5-4所示，在光控模式下，如果光照大于光照阈值，窗帘关闭，否则窗帘打开。

图5-4光控模式实物图

5.5 定时模式实物测试

如图5-5所示，在定时模式下，如果设当前时间到达定时时间，窗帘打开，否则窗帘关闭。

图5-5定时模式实物图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、三个按键、模拟光强的电位器、窗帘舵机、时钟芯片、模拟蓝牙模块和WIFI的串口虚拟终端。

图6-1 仿真设计总图

6.2 设置时间仿真测试

如图6-3所示，我们按下第一个按键，切换到设置时间界面，按下第二个按键时间加一，按下第三个按键时间阈值减一。

图6-3设置温度阈值仿真图

6.4 语音模式控制仿真测试

如图6-4所示，我们可以通过语音控制开关床帘。在仿真中在语音串口中输入数字指令。

图6-4 语音模式控制仿真图

6.5 光控模式实物仿真测试

如图6-5所示，在光控模式下，如果光照大于光照阈值，窗帘关闭，否则窗帘打开。

图6-5光控模式实物仿真图

6.6 定时模式仿真测试

如图6-6所示，在定时模式下，如果设当前时间到达定时时间，窗帘打开，否则窗帘关闭。

图6-6 定时模式仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

本文介绍了一种基于STM32单片机的智能窗帘系统设计。该系统以STM32单片机为核心控制器，结合多种模块实现了窗帘的智能化控制。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。

中控部分采用STM32单片机，负责获取输入数据并进行处理，进而控制输出部分。输入部分包括五个模块：DS1302时钟模块用于获取时间信息；SU-03T声控模块实现语音控制窗帘开关和模式切换；光敏电阻模块用于检测当前光照强度；独立按键模块用于界面切换、设置光照阈值、时间调整、窗帘定时开关和配网等功能；供电电路为整个系统提供电力支持。

输出部分由三个模块组成：OLED显示屏用于显示当前模式、时间、光照强度、定时时间和窗帘状态等信息；WIFI模块用于与手机同步数据，并支持模式切换和阈值设置；SG90舵机模拟窗帘的开关动作。

该智能窗帘系统通过集成多种传感器和控制模块，实现了窗帘的自动化和智能化控制，提升了用户的使用体验。

关键词: STM32单片机, 智能窗帘, 光敏电阻, 声控模块, WIFI模块, OLED显示屏