编号：T2442405M

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：

1.可通过连接WIFI获取当前天气和温度
2.可通过湿度传感器检测当前湿度
3.可通过风速传感器检测当前风速
4.可通过按键显示当前热点新闻（固定的新闻标题）
5.可通过语音以及按键控制当前音乐的播放
6.可设置提醒事项以及提醒时间，到点提醒

电源： 5V
传感器：温湿度传感器（DHT11）、风速传感器（三杯式风速传感器）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：音乐模块（mini MP3 player）
人机交互：触摸按键
通信模块：WIFI模块（ESP8266-12F）

标签：STM32、OLED12864、DHT11、三杯式风速传感器、mini MP3 player、ESP8266-12F、触摸按键

题目扩展：基于单片机的智能镜子设计、基于单片机的稻田环境检测系统

基于 STM32 的智能镜子系统设计与实现

一、主控部分

核心：STM32 单片机功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

1. 风速检测模块：检测环境风速
2. 温湿度传感器模块：检测环境温湿度
3. 语音识别模块：获取用户语音指令
4. 时钟模块：获取网络时间
5. 触摸按键模块：控制音乐播放
6. 供电电路：为整个智能镜子系统供电

三、输出部分

1. OLED 显示模块：显示时间、地点、天气、温湿度及设置时间提醒事项的界面
2. MP3 音乐播放模块：实现音乐播放功能
3. WIFI 模块：获取当前天气和温度信息，支持网络数据交互

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

该基于单片机的智能镜子系统设计硬件主要包括：中央的单片机模块，作为系统核心处理单元，协调和控制整个系统运行，处理各类数据和指令；上方的语音模块，带有麦克风，用于实现语音识别功能，使用户能通过语音操控系统，比如控制音乐播放等；右上角是电源模块，负责为整个系统提供稳定电力，确保各硬件模块正常工作；左侧白色 USB 接口用于数据传输和供电；下方有温湿度等传感器模块，其中蓝色传感器模块可能用于检测环境温湿度等信息，为天气信息显示提供数据；还有彩色排线，用于连接触摸按键模块，实现数据通信和交互。此外，还有其他一些辅助元件，共同保障系统的稳定运行。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 参数显示功能测试

该硬件电路板上的显示屏显示了丰富的信息，包含日期 “2024-03-15”、星期 “Thur”，时间 “10:53:20”，具体地点为 “安庆”；还呈现了环境相关数据，风速为 “4.6m/s”， 温度是 “07℃”，湿度达到 “50%”，另外还有一个简短的天气状况描述 “雾”，这些信息展示了该智能镜子系统在天气和时间显示方面的功能。参数显示功能测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 参数显示测试图

5.3 阈值设置测试

该智能镜子系统的设置功能围绕按键操作展开，通过不同键值实现多样控制。键值 1 用于切换界面，键值 2 负责切换新闻显示 ；键值 3 和 4 在不同界面（1-7、8-9、10）发挥作用，1-7 界面可修改年 / 月 / 日 / 时 / 分 / 秒 / 星期（3 为 + 1、4 为 - 1），8-9 界面能调整提醒时间的小时 / 分钟（3 加、4 减），10 界面可设置提醒类型；键值 5-7、9 则用于音乐控制，5 播放、6 暂停、7 上一首、9 下一首，借助按键对系统各类功能进行灵活配置与操作。阈值设置测试功能如下图 5-3 所示：

图 5-3 阈值设置测试图

第 6 章 软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。

该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。

此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：

图 6-1 软件界面图

6.2 新闻显示功能测试

该系统通过 OLED 显示屏实现新闻显示功能，可在屏幕上呈现如 “人民至上 中国式现代化的出发点 国防部回应日方舰艇过航台海” 等新闻内容，为用户提供实时新闻资讯，满足信息获取需求。新闻显示功能测试图如下图 6-2 所示。

图 6-2 新闻显示测试图

6.3 阈值设置测试

该智能镜子系统的设置功能通过按键操作实现多样控制，键值 1 用于切换界面，键值 2 负责切换新闻显示；键值 3 和 4 在不同界面发挥作用，在 1-7 界面可修改年、月、日、时、分、秒、星期（3 为加 1、4 为减 1），8-9 界面能调整提醒时间的小时、分钟（3 加、4 减），10 界面可设置提醒类型；键值 5-7、9 用于音乐控制，5 播放、6 暂停、7 上一首、9 下一首，通过这些按键可灵活配置和操作系统各类功能。阈值设置测试功能如下图 6-3 所示：

图 6-3 阈值设置测试图

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3通信模块选择

2.4显示模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 WIFI模块电路设计

3.5 OLED显示屏电路设计

3.6 语音模块电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3按键函数流程设计

4.4显示函数流程设计

4.5处理函数流程图

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 参数显示功能测试

5.3 阈值设置测试

第6章 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 新闻显示功能测试

6.3 阈值设置测试

第7章 总结

参考文献

致谢