基于stm32的智能台灯语音控制系统开题报告

 2023-12-08 09:12

1. 研究目的与意义

随着科技的飞速发展,“智能化”已逐渐走进了人们的日常生活当中。在以往人们对于“智能”这个概念还相对模糊,当手机这一通信设备进入人们生活的这一瞬间,“智能化”就已经成为了必然的发展趋势,通信设备的出现目的就是解决人们在远距离通信过程中所带来的不便。人们将自己的思维运用在已拥有的知识层面上,造就了智能化的发展。智能家居随着时间的推移在国内也逐渐普及,国内的智能家居也在出口向各种国家。在当前智能化发展的大背景下,我们作为新时代的大学生也应当贴合当前形势发展,参与到其中去,本课题就针对经常使用的台灯,进行设计改造,设计一款语音控制的智能台灯,通过搭建硬件电路以及编写相应软件程序,实现智能台灯的灯光调节、人机互动,传感器感应和显示等功能,使得台灯控制方式更加方便,更加智能化,其中编程语言为C语言。本设计还增加了WIFI远程控制的功能,可以在手机App上远程控制手动、自动模式和发光强度等。

2. 课题关键问题和重难点

本次的毕业设计的灵感来自于灯光的控制,以往的灯光控制都是通过电源开关,往后还出现了声音传感器以及光线传感器的控制,但这些到现如今也成为了过去式,人们对于灯光的控制也有了更多的想法,例如使用语音系统来控制灯光就可更便捷的操控,也有了更加“科技化”的感觉。而我本次做的语音识别的小台灯也贴合了智能化的趋势,通过C语言在STM32板上,利用语音识别模块,红外传感器等模块进行智能控制。不仅可以通过语音来控制小台灯的开关等,还能通过手机APP直接控制台灯。其优势在于:自动化、节能、方便快捷、新颖。

本课题研究的关键问题:

1、元件选型,包括STM32芯片、wifi、语音控制器件、LCD显示器、系统锂电池等的选型;

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3. 国内外研究现状(文献综述)

全球在对智能台灯的研究方面,主要以研究自动式的台灯为主,通过自主控制的智能台灯主要是通过采用数字型的控制器来实现,且在台灯的设计中,经过接近60年的发展,最终让智能台灯的研发技术趋于成熟,且台灯在工作的过程中性能方面逐步提升,并在很多的场合下得到广泛使用。目前在一些关键的照明工业领域中,对于电能仪表的使用大部分采用的智能台灯控制系统[3]。德国作为全球最开始研制智能台灯的国家,可以为世界提供各种不同功能的台灯产品,其中德国的德州仪器公司如今作为最大的智能台灯控制系统生产厂商,一直持续的投入资源对电能仪表进行完善与升级,目前该公司推出的智能台灯控制系统相应的产品除了具备基本的节能以及发光等功能外,还能根据当前环境的光照强度信号,对灯光的发光效果进行智能化的调节与控制,同时还可以根据是否有人出现的情况,自动启动台灯,且在人离开后,可以自动的关闭灯光,免去人工操作,在很大程度上节约了电能[4]

美国的达拉斯科技有限公司同样作为智能台灯控制系统的供应商公司,其研制出的智能台灯控制系统相关的产品可以分别在工厂的厂房中、家庭的客厅中或者书房里进行应用,并可以根据客户的需求开发客户所需的定制化智能台灯产品[5]。而国内对于智能台灯控制系统的研究起步相对国外来说较晚,主要从上个世纪的六十年代初开始研究,受制于技术水平及原材料的采购等困难,导致研究进展缓慢,随着国家改革开放序幕拉开,国内的科技水平在引入、消化、自主创新的道路上取得了巨大的成绩,科技水平不断提升,支撑着科技事业的不断向前发展。

本次的智能台灯语音控制系统贴合了智能化的趋势,将程序烧录进STM32板,利用语音识别模块,红外传感器模块等进行控制,并且在此基础增加了WIFI远程控制模块,可以通过手机APP直接控制台灯。其优势在于:自动化、节能、方便快捷、新颖。

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4. 研究方案

本次的智能台灯语音控制系统通过将完整功能的C语言程序烧录进STM32单片机,利用语音识别模块,红外传感器模块等进行控制,并在此基础增加了WIFI远程控制模块,可以通过手机APP直接控制台灯相关功能。

1、语音控制智能台灯大致系统结构框图如图(1)所示:

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5. 工作计划

2022-2023-1学期:

第15-16周:完成选题,查阅相关中英文资料,进行相关技术的学习。

第17周:与导师沟通进行课题总体规划。

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