基于单片机的智能镜子系统设计（有完整资料）

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编号：

T4672305M

设计简介：

本设计是基于STM32的智能镜子系统，主要实现以下功能：

带有补光灯，并可通过手势或语音控制补光灯的开启与关闭;
实现气温信息的采集与显示;
显示时间、室内温湿度；
拍照记录每日穿搭，并可通过手机查看;

电源： 5V
传感器：摄像头模块（ESP32-CAM）、手势传感器（PAJ7620）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：USB灯
人机交互：独立按键

标签：STM32、OLED12864、ESP32-CAM，PAJ7620，USB灯，独立按键

题目扩展：智慧全身镜系统、智能家电系统、智能家居系统

基于STM32单片机的智能镜子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 - STM32单片机

• 核心功能：作为整个系统的大脑，负责协调和处理所有输入数据，并根据这些数据控制输出设备。
• 数据处理：接收来自输入模块的数据，如时间、环境参数、用户交互等，并进行逻辑处理。
• 控制逻辑：根据处理结果，控制输出设备，如OLED显示屏和USB灯。
• 通信接口：通过串口、I2C、SPI等通信接口与输入和输出模块进行数据交换。

输入部分

1. 时钟模块：提供实时时间信息，可能使用RTC（实时时钟）模块。
2. 摄像头模块：集成网络功能，用于获取天气信息和拍照。可能需要连接到网络，并具备图像处理能力。
3. 手势传感器：通过识别用户的手势来控制灯光的开关，提高交互的便捷性。
4. 温湿度传感器：检测环境的温湿度，为用户和系统提供环境舒适度信息。
5. 紫外线传感器：测量紫外线强度，提醒用户注意防晒。
6. 温度传感器：独立于温湿度传感器，提供更精确的温度读数。
7. 语音控制模块：通过语音识别技术，允许用户通过语音命令控制灯光等设备。
8. 独立按键：提供物理交互方式，用于执行如切换界面、修改时间、拍照等操作。
9. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保所有模块正常工作。

输出部分

1. OLED显示屏：显示关键信息，如当前时间、温湿度、天气状况和用户设置的时间。
2. USB灯：根据用户需求或环境条件自动调节亮度，提供照明。

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。第四部分是按键。第五部分为LED灯。第六部分是温湿度传感器。第七部分语音模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 信息显示

如图5-2所示，为位置、温度、时间信息显示图。

图5-2 信息显示图

5.3 界面设置测试

如图5-3，为界面设置测试。

图5-3 界面设置测试图

5.4 手势识别测试

如图5-4所示，为手势识别测试。

图5-4 手势识别测试图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、按键、蜂鸣器、温湿度检测模块、语音模块，时钟模块。

图6-1 仿真设计总图

6.2 信息显示

如图6-2所示，为位置、温度、时间信息显示图。

图6-2 信息显示

6.3 界面信息设置测试

如图6-3，为界面信息设置测试。

图6-3界面信息设置测试图

6.4 语音串口测试

如图6-4所示，为语音串口测试。

图6-5语音串口测试图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

智能镜子系统是一种结合了镜子和计算技术的智能化产品，能够为用户提供更为便利的使用体验。本设计旨在利用单片机技术，实现智能镜子系统的功能，为用户提供更多实用和便捷的功能。

设计中采用了32单片机作为主控制芯片，借助其强大的计算能力和稳定的性能，实现了智能镜子系统的各项功能。系统主要包括硬件设计和软件设计两方面。

在硬件设计方面，智能镜子系统采用高清晰度的液晶显示屏作为镜子的显示部分，同时结合触摸屏技术，用户可以通过触摸屏来操作系统。此外，系统还配置了摄像头、声音传感器等模块，实现了人脸识别、语音交互等功能。

在软件设计方面，系统借助单片机的程序设计能力，编写了一套智能镜子系统的操作软件。用户可以通过人机交互界面，选择不同的功能，如调节镜子亮度、播放音乐、查询天气等。同时系统还支持人脸识别功能，在识别用户的脸部特征后，可以自动显示用户喜欢的信息，如新闻、天气等。

综合来看，基于单片机的智能镜子系统设计充分利用了单片机的计算能力和稳定性能，实现了镜子的智能化升级。未来，可以进一步优化系统功能，提高用户体验，使智能镜子系统更加智能化和实用化。

关键词：单片机；语音模块；人机交互；温湿度采集模块；OLED12864；电子校园网

字数：10000+

目录：

摘 要

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 SU-03T语音识别模块

3.5 DHT11传感器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.4 按键函数流程图

4.5 监测函数流程图

4.6 显示函数流程图

4.6 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 信息显示

5.3 界面设置测试

5.4 手势识别测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 信息显示

6.3 界面信息设置测试

6.4 语音串口测试

结 论

参考文献

致 谢