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文檔簡(jiǎn)介
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
目錄
1產(chǎn)品功能分析............................................................................................................1
2設(shè)計(jì)方案遴選............................................................................................................1
2.1單片機(jī)的選擇....................................................................................................1
2.2通訊方式的選擇................................................................................................1
2.3系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)....................................................................................................1
3產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)............................................................................................................2
3.1單片機(jī)核心電路設(shè)計(jì)........................................................................................2
3.2按鍵電路設(shè)計(jì)......................................................................................................3
3.3LCD1602液晶顯示模塊電路.............................................................................4
4產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)............................................................................................................5
4.1主程序流程圖......................................................................................................5
4.2LCD1602液晶顯示程序設(shè)計(jì).............................................................................7
4.3下位機(jī)（APP程序設(shè)計(jì)）..................................................................................8
4.4產(chǎn)品程序清單....................................................................................................12
5產(chǎn)品裝配調(diào)試及使用說(shuō)明......................................................................................13
5.1產(chǎn)品裝配圖........................................................................................................13
5.2產(chǎn)品調(diào)試............................................................................................................14
5.3產(chǎn)品使用說(shuō)明....................................................................................................15
6產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)..................................................................................................15
附錄1元器件清單.........................................................................................................16
附錄2電路原理圖.........................................................................................................17
附錄3PCB設(shè)計(jì)圖.........................................................................................................18
附錄4產(chǎn)品實(shí)物圖.........................................................................................................19
附錄5主程序代碼.........................................................................................................20
參考資料.........................................................................................................................24
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
基于SMT32語(yǔ)音識(shí)別控制臺(tái)燈設(shè)計(jì)與制作
1產(chǎn)品功能分析
語(yǔ)音識(shí)別以語(yǔ)音為研究對(duì)象,它是語(yǔ)音信號(hào)處理的一個(gè)重要研究方向,是模
式識(shí)別的一個(gè)分支,涉及到生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué),以及信號(hào)處
理等諸多領(lǐng)域,其最終目的是實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器進(jìn)行自然語(yǔ)言通信,用語(yǔ)言操縱計(jì)算
機(jī)。語(yǔ)音如今用途廣泛，用于各個(gè)領(lǐng)域，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，幫助了
許許多多的人們。
這次設(shè)計(jì)的智能臺(tái)燈主要采用了語(yǔ)音識(shí)別模塊、STM32F103C6T6單片機(jī)、LC
D1602顯示器、電源模塊和LED模塊。語(yǔ)音識(shí)別模塊通過(guò)識(shí)別特定的語(yǔ)音，輸出
信號(hào)給單片機(jī)接收，繼而輸出信號(hào)來(lái)控制臺(tái)燈的開(kāi)光及光照強(qiáng)度。
2設(shè)計(jì)方案遴選
2.1單片機(jī)的選擇
STM32F103C8T6基于ARM32位Cortex?-M3內(nèi)核，電壓使用范圍是2.0V
~3.6V，工作頻率最高可以達(dá)到72MHz，內(nèi)部采用64K或128K字節(jié)Flash程序
存儲(chǔ)器，以及高達(dá)20K字節(jié)的SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；內(nèi)置CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)以
及96位編碼（24位的十六進(jìn)制數(shù)）的芯片唯一序列號(hào)。
它的主系統(tǒng)由8個(gè)控制單元（DCode總線D-bus、系統(tǒng)總線S-bus、通用DMA1、
通用DMA2）以及4個(gè)受控單元（內(nèi)部SRAM、內(nèi)部Flash、FSMC、AHB到APB
的橋AHB2APBx）組成，它們通過(guò)一個(gè)多級(jí)的AHB總線相互進(jìn)行連接。
2.2通訊方式的選擇
STM32F103C8T6擁有2個(gè)SPI接口，主、從模式下全雙工和半雙工通信
速率可達(dá)18Mbit/S。3位預(yù)分頻器可以產(chǎn)生8種主模式頻率，并且每幀可配
置為8位或16位，所有SPI接口依然可以使用DMA操作。
2.3系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)
系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)如圖2-1所示。
1
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖2-1系統(tǒng)框圖
3產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)
3.1單片機(jī)核心電路設(shè)計(jì)
STM32F103C8T689C51RC單片機(jī)引腳如圖3-1示。
2
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖3-1STM32F103C8T689C51RC單片機(jī)引腳
3.2按鍵電路設(shè)計(jì)
按鍵這種電子開(kāi)關(guān)，按下按鍵就可以實(shí)現(xiàn)電路的連通，松開(kāi)按鍵即可斷開(kāi)
電路的連通。在這個(gè)按鍵設(shè)計(jì)內(nèi)，按鍵是一個(gè)系統(tǒng)的輸入，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)
的輸入。這個(gè)單片機(jī)控制按鍵的引腳默認(rèn)是低電平，按鍵按下，單片機(jī)控制按
鍵的引腳變?yōu)楦唠娖?。T按鍵電路原理圖如圖3-2所示。
3
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖3-2T按鍵電路原理圖
3.3LCD1602液晶顯示模塊電路
LCD1602液晶顯示器是廣泛使用的一種字符型液晶顯示模塊。它是由字符
型液晶顯示屏（LCD）、控制驅(qū)動(dòng)主電路HD44880及其擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電路HD44200，
以及少量電阻、電容元件和結(jié)構(gòu)件等裝配在PCB板上而組成。液晶顯示模塊原
理圖如圖3-3所示。液晶顯示模塊實(shí)物圖如圖3-4所示。
圖3-3液晶顯示模塊原理圖
4
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖3-4液晶顯示模塊實(shí)物圖
4產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)
4.1主程序流程圖
5
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖4-1主程序流程圖
在主程序初始化以后，下一步開(kāi)始運(yùn)行的就是不斷重復(fù)的檢查各模塊部分
的標(biāo)記，如果在這個(gè)區(qū)域設(shè)置了有I/O輸入的話，就代表要處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，
接著軟件主程序就會(huì)開(kāi)始調(diào)用對(duì)應(yīng)的處理子模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作，如圖4-1
所示。
6
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4.2LCD1602液晶顯示程序設(shè)計(jì)
顯示程序流程圖4-2所示：
開(kāi)始
對(duì)1602初始化
寫(xiě)入顯示設(shè)置命令
延時(shí)5ms
N
檢查忙信號(hào)
BF=0?
N
Y
獲得顯示
RAM地址
延時(shí)5ms
寫(xiě)入相應(yīng)
的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)顯示
完畢？
Y
結(jié)束
圖4-2顯示程序流程圖
7
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4.3下位機(jī)（APP程序設(shè)計(jì)）
#include"sys.h"
#include<stm32f10x.h>
#include"delay.h"
#include"led.h"
#include"key_s.h"
#include"usart.h"
#include"LCD1602.h"
#include"buzzer.h"
#include"rtc.h"
#include"stmflash.h"
#include"timer.h"
#include"IOin.h"
#include<string.h>
//20移動(dòng)互聯(lián)李志鵬
//基于STM32語(yǔ)音識(shí)別控制臺(tái)燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
#defineLEN10
u16eep[LEN];
#definetmpMaxeep[0]
u8Fan=0;
u8miao=0;
#defineAUTO0
#defineMANU1
u8mode=MANU;
voiddis(void);
intmain(void)
{
u16cnt=0,cnt1=0;
u8key;
u8refresh=1;
u8person;
Stm32_Clock_Init(9);//系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
delay_Init(72);//延時(shí)初始化
MY_NVIC_PriorityGroupConfig(2);//配置中斷NVIC分組
USART1_Init(72,9600);
//printf("USART1send[OK]\r\n");
LED_Init();
KEY_Init();
Buzzer_Init();
8
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
LCD_Init();
TIM_PWM_PA11_Init();
SR501_init();
if(Flash_Read(eep,LEN))
{
}
Beep(200);
refresh=1;
LCD_Clear();
UART_BUT_CLR();
while(1)
{
delay_ms(1);
if(readSR501()==1)//檢測(cè)到人標(biāo)志位置1
{person=1;}
if(Fan==0)
{
miao=0;
}
else//臺(tái)燈工作的時(shí)候
{
if(person==1)
{
cnt1++;
}
else
{
Fan=0;
}
}
cnt++;
if(cnt%100==0)
{
refresh=1;
LED=!LED;
9
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
}
switch(Fan)
{
case0:
setPWM(0);
break;
case1:
setPWM(75);//p=1;
break;
case2:
setPWM(100);//p=1;
break;
default:
break;
}
key=KeyScan(0);//讀取按鍵值
if(key)//按鍵不等于0
{
Beep(200);//蜂鳴器滴滴
refresh=1;
if(key==2)//+//啟動(dòng)臺(tái)燈
{
Fan++;
if(Fan>2)Fan=0;
}
}
else
{
if(Wait_Answer(2))//耗時(shí)10ms查詢串口接收
{
//一檔
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"b")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
mode=MANU;
Fan=1;//一檔
//TR0=1;
10
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
//p=1;
}
//打開(kāi)臺(tái)燈
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"c")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
mode=MANU;
Fan=1;//一檔
//TR0=1;
//p=1;
}
//關(guān)閉臺(tái)燈
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"d")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
mode=MANU;
Fan=0;
}
//二擋
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"e")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
mode=MANU;
Fan=2;//二擋
//TR0=1;
//p=1;
}
UART_BUT_CLR();
}
}
if(refresh)//刷新LCD界面
{
11
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
refresh=0;
dis();
}
}//while(1)
}
voiddis(void)
{
LCD_GotoXY(0,0);
LCD_Print("VoiceLED");//語(yǔ)音臺(tái)燈
LCD_Print("|");
LCD_Print("LED:");
LCD_WrDat(Fan+'0');
LCD_GotoXY(0,1);
LCD_Print("SmarthomeLED");//智能家居臺(tái)燈
}
4.4產(chǎn)品程序清單
產(chǎn)品程序清單如圖4-3所示。
12
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
圖4-3產(chǎn)品程序清單
5產(chǎn)品裝配調(diào)試及使用說(shuō)明
5.1產(chǎn)品裝配圖
產(chǎn)品裝配圖如圖5-1所示。
13
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圖5-1產(chǎn)品裝配圖
5.2產(chǎn)品調(diào)試
程序燒錄成功界面如圖5-2所示。
14
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圖5-2程序燒錄成功界面
5.3產(chǎn)品使用說(shuō)明
實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別控制臺(tái)燈的一級(jí)口令是：小明，然后剩四個(gè)二級(jí)口令，一個(gè)
是開(kāi)燈與關(guān)燈，然后是亮度加減一檔，然后我呼叫小明時(shí)，識(shí)別到一級(jí)口令，
這個(gè)燈會(huì)亮。
6產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
[1]J-STD-001E電氣與電子組件的焊接要求
[2]IPC-A-610D(中文版)，IPC-A-610E電子組件的可接受性要求
[3]IPC-7711/21電子組件和電路板的返工&返修
[4]GB/T11457-2006信息技術(shù)軟件工程術(shù)語(yǔ)；
[5]GB/T8566-2007信息技術(shù)軟件生存周期過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)；
[6]GB/T8567-2006計(jì)算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范。
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湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄1元器件清單
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湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄2電路原理圖
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湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄3PCB設(shè)計(jì)圖
18
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄4產(chǎn)品實(shí)物圖
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湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
附錄5主程序代碼
附錄5主程序代碼
#include"sys.h"
#include<stm32f10x.h>
#include"delay.h"
#include"led.h"
#include"key_s.h"
#include"usart.h"
#include"LCD1602.h"
#include"buzzer.h"
#include"rtc.h"
#include"stmflash.h"
#include"timer.h"
#include"IOin.h"
#include<string.h>
//20移動(dòng)互聯(lián)李志鵬
//基于STM32語(yǔ)音識(shí)別控制臺(tái)燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
#defineLEN10
u16eep[LEN];
#definetmpMaxeep[0]
u8Fan=0;
u8miao=0;
#defineAUTO0
#defineMANU1
u8mode=MANU;
voiddis(void);
intmain(void)
{
u16cnt=0,cnt1=0;
u8key;
u8refresh=1;
u8person;
Stm32_Clock_Init(9);//系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
delay_Init(72);//延時(shí)初始化
MY_NVIC_PriorityGroupConfig(2);//配置中斷NVIC分組
USART1_Init(72,9600);
//printf("USART1send[OK]\r\n");
LED_Init();
20
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
KEY_Init();
Buzzer_Init();
LCD_Init();
TIM_PWM_PA11_Init();
SR501_init();
if(Flash_Read(eep,LEN))
{
}
Beep(200);
refresh=1;
LCD_Clear();
UART_BUT_CLR();
while(1)
{
delay_ms(1);
if(readSR501()==1)//檢測(cè)到人標(biāo)志位置1
{person=1;}
if(Fan==0)
{
miao=0;
}
else//臺(tái)燈工作的時(shí)候
{
if(person==1)
{
cnt1++;
}
else
{
Fan=0;
}
}
cnt++;
if(cnt%100==0)
{
refresh=1;
21
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
LED=!LED;
}
switch(Fan)
{
case0:
setPWM(0);
break;
case1:
setPWM(75);//p=1;
break;
case2:
setPWM(100);//p=1;
break;
default:
break;
}
key=KeyScan(0);//讀取按鍵值
if(key)//按鍵不等于0
{
Beep(200);//蜂鳴器滴滴
refresh=1;
if(key==2)//+//啟動(dòng)臺(tái)燈
{
Fan++;
if(Fan>2)Fan=0;
}
}
else
{
if(Wait_Answer(2))//耗時(shí)10ms查詢串口接收
{
//一檔
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"b")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
mode=MANU;
22
湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
Fan=1;//一檔
//TR0=1;
//p=1;
}
//打開(kāi)臺(tái)燈
if(strstr((constchar*)UART_RX_BUF,"c")!=NULL)//比較回復(fù)內(nèi)容正
確
{
Beep(100);
refresh=1;
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