# 基于stm32的智能桌面系统

**Repository Path**: zt120213/stm32

## Basic Information

- **Project Name**: 基于stm32的智能桌面系统
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-04
- **Last Updated**: 2025-08-07

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

## 一、项目概述

### （一）、项目背景及其意义

​	在现代办公与居家场景中，桌面作为高频使用的空间载体，正逐渐从单纯的“物品放置平台”向智能交互中心“演进。然而，当前对于桌面设备仍存在诸多痛点问题，例如：交互形式单一、环境感知被动、情感化体验缺失等多种痛点问题。

​	针对以上问题，本项目通过STM32F407igt6芯片实现多模块协同（语音模块、温湿度传感器、执行机构、上位机）为嵌入式学习者提供"从理论到实物"的完整实践案例。针对个人用户，可以提供“语音指令控制设备+环境智能提醒+拟人化互动”的一体化体验，简化桌面操作流程（如无需手动调节风扇，实时掌握温湿度），增强场景趣味性（如通过“握手”、“站立”、“播放音乐”、等动作反馈提升用户好感）；针对教育领域，可作为教学教具直观展示嵌入式系统、传感器应用、通信协议等知识点，帮助学生理解“软硬件协同工作”的原理。

### （二）、核心概述

​	本项目通过实时采集环境的温湿度反馈给用户，并可以通过语音模块实现温湿度在数码管上切换显示；用户也可以通过语音模块以对话的方式控制桌面伴侣小狗的动作，例如坐下、站立、趴下、走动、握手等多种交互动作，也可以使用配套开发的上位机通过wifi模块与下位机连接控制桌面伴侣小狗的基础动作，例如坐下、趴下、站立、走动等动作；用户可以在使用桌面伴侣时在一定范围内可以通过语音模块实现无需手动控制风扇的开关及其档位，也可以使用配套开发的上位机远程控制风扇开关以及档位；用户可以通过语音模块直接连接网络实现无需手动连接网络；除此之外，桌面伴侣还可以给用户带来一些娱乐化设施，例如播放音乐，朗诵古诗词等。

**流程图**

![](img/程序流程图.jpg)

## 二、需求分析

### 	（一）功能需求

|    模块    | 具体需求                                                     |
| :--------: | :----------------------------------------------------------- |
|  动作控制  | 支持通过语音指令或上位机发送指令，驱动执行机构（如舵机、电机）完成预设动作（坐下 / 趴下等）。 |
| 温湿度监测 | 1. 语音指令触发：通过语音模块获取指令后，在数码管显示当前温湿度； <br />2. 上位机获取：通过通信模块（如蓝牙、USB）向上位机传输温湿度数据。 |
|  风扇控制  | 1. 语音 / 上位机可独立控制风扇开关及档位（如低 / 中 / 高三档）；<br /> 2. 温度超限（可预设阈值）时，语音模块自动提示 “是否开风扇”，并响应语音指令执行操作。 |
|  语音交互  | 支持指令识别（控制动作、查询温湿度、风扇控制）、语音合成（提示信息、温湿度播报）。 |
| 上位机交互 | 提供可视化界面，实时显示温湿度、发送动作指令、控制风扇，支持阈值设置（如温度超限值）。 |

### 	**（二) 非功能需求**

- 可靠性：动作执行稳定，传感器数据采集误差≤±2℃（温度）、±5%（湿度）。
- 响应速度：语音指令识别响应时间≤1s，上位机指令响应≤500ms。
- 功耗：待机电流≤50mA（不含风扇、电机工作状态）。
- 易用性：语音指令简洁（如 “桌面伴侣，站起来”“打开风扇二档”），上位机界面操作直观。

## **三、总体设计**

### 	**（一）硬件架构设计**

- **核心控制器**：STM32 系列单片机（如 STM32F103C8T6，根据外设数量选型）。

- **功能模块：**

  - 语音模块：语音识别（如 LD3320）+ 语音合成（如 SYN6288）。
  - 传感器模块：温湿度传感器（如 DHT11、SHT30）。
  - 显示模块：数码管（如 4 位共阳数码管，显示温湿度数值）。
  - 执行机构：舵机（控制肢体动作）、直流电机（驱动走动）、风扇及驱动电路（如三极管或继电器）。
  - 通信模块：与上位机通信（如蓝牙 HC-05、USB 转 TTL）。
  - 电源模块：5V/3.3V 稳压电路（支持锂电池或外接电源）。

- **硬件框图**：

  ![image-20250807170230748](img/硬件框图.jpg)

  ### **（二）软件架构设计**

- **主程序流程**：初始化（外设、中断）→ 循环检测（语音指令、上位机指令、传感器数据）→ 执行对应功能（动作 / 显示 / 控制）。

- **模块划分：**

  - 驱动层：STM32 外设驱动（GPIO、UART、TIM 定时器等）、传感器驱动、舵机 / 电机驱动。
  - 功能层：
    - 语音处理模块：语音指令解析、语音合成播报。
    - 传感器数据处理：温湿度采集、数据转换。
    - 动作控制模块：预设动作序列（舵机角度组合）、动作执行逻辑。
    - 风扇控制模块：档位切换、开关逻辑。
    - 通信模块：与上位机的数据收发协议（如自定义帧格式：指令类型 + 数据 + 校验位）。
  - 应用层：业务逻辑整合（如温度超限判断→触发语音提示→响应指令）。