论文总字数：20470字

摘 要

近年来智能家居的概念逐渐进入了人们的视野，智能家居成为了目前科技研究的热点。本文采用模块化设计的方法，将STM32单片机作为系统的控制中心，搭配时钟模块、温湿度模块、语音识别模块、语音播报模块以及WIFI模块组成一款基于STM32的语音识别智能家居控制系统。通过编写主要模块的软件流程，完成了对当前时间和室内温湿度信息的数据采集，以及通过语音控制家电开关的功能。同时为了更方便地控制家电，在语音控制的基础上，增加了通过手机APP远程控制的功能。

关键词：智能家居 STM32 单片机 语音识别 远程控制

Design and Research of Smart Home Control System Based on

STM32 Single Chip Microcomputer

Abstract

In recent years, the concept of smart home has gradually entered people's vision, and smart home has become a hot spot of scientific and technological research. In this paper, the STM32 single-chip microcomputer is used as the control center of the system, which is combined with clock module, temperature and humidity module, speech recognition module, speech broadcast module and WiFi module to form a speech recognition intelligent home control system based on STM32.By writing the software flow of the main modules, the data collection of the current time and indoor temperature and humidity information is completed, as well as the function of controlling the switch of home appliances by voice. At the same time, in order to control household appliances more conveniently, on the basis of voice control, the function of remote control through mobile APP is added.

Key words: Smart home;STM32; Speech recognition; Remote control

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景和意义 1

1.2 国内外研究现状与分析 1

1.2.1 国内外研究现状 1

1.2.2 智能家居的发展趋势 2

1.3 本文的主要内容 3

1.4 本章小结 3

第二章 语音识别智能家居系统设计方案 4

2.1 语音识别智能家居系统整体方案 4

2.2 不同模块的方案设计 5

2.2.1 主控芯片选择与论证 5

2.2.2 温湿度传感器选择与论证 5

2.2.3 时钟芯片选择与论证 5

2.2.4 语音识别模块的选择与论证 6

2.2.5 液晶显示模块选择与论证 6

2.2.6 WIFI模块选择与论证 6

2.2.7 手机APP模块选择与论证 7

2.3 本章小结 7

第三章 语音识别智能家居的硬件电路设计 8

3.1 单片机核心板连接电路图设计 8

3.2 TFTLCD显示模块设计 10

3.3 DS1302时钟电路设计 10

3.4 温度湿度模块电路设计 11

3.5 语音识别电路设计 12

3.6 语音播报电路设计 12

3.7 LED模块电路设计 13

3.8 继电器模块电路设计 13

3.9 WIFI模块设计 14

3.10 语音识别电路PCB设计 14

3.11 本章小结 15

第四章 语音识别智能家居的软件设计 16

4.1 软件设计思路 16

4.2主函数流程图 17

4.2.1 液晶显示模块 18

4.2.2 触摸控制模块 19

4.2.3 DS1302时钟模块 20

4.2.4 温湿度传感器模块 21

4.2.5 LD3320语音识别模块 22

4.2.6 语音播报程序设计 24

4.2.7 WIFI模块 25

4.2.8 手机APP程序设计 26

4.3 本章小结 28

第五章 系统调试 29

5.1软件调试 29

5.2 硬件调试 30

5.3系统整体调试 31

5.3 本章小结 35

第六章 总结 36

6.1 总结 36

参考文献 38

致谢 40

附录：硬件电路图 41

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

使机器能够识别人类的语音指令并根据人类发出的指令做出相应的要求是人们长久以来的梦想。随着科技的飞速发展，语音识别作为一种新的人机交互方式出现了，人类的梦想因此得以实现。经过不断的研究与进步，各种类型的语音识别产品逐步被普通大众所接受，这让他们生活质量得到了极大地提高。在飞速发展的社会经济的带动下，人们的生活质量得到大幅提升，因此他们对家居环境提出了越来越高的要求。更加安逸、便捷的住宅成为了越来越多人的追求。同时，由于物联网技术的提出，智能家居被推向了一个崭新的舞台。

将语音识别技术应用到智能家居中，打破了以往控制家电的距离的限制，使得人们对家电的控制更加安全方便，这样还提高了他们的生活质量，改善了他们的家居环境。该技术的广泛应用，不仅有助于人们合理安排时间，同时还能够减少资源的浪费，而且还能够有效提升家居的智能化水平。智能家居的出现不仅满足了人们对舒适安全且高品位的生活住宅的追求，实现更智能的家庭生活方式，还将家庭环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，此项研究对人们的生活方式的改变具有重要的意义。

1.2 国内外研究现状与分析

1.2.1 国内外研究现状

智能家居这个词已经是一个为人们所熟知之的概念。1984年，美国通过改造一栋旧时大楼，使用计算机技术将大楼内的家电设备连接在一起并对其进行监控，同时使用电信邮箱和语音服务等技术建成了世界上第一座智能建筑。随后智能家居的概念开始被世界各国所关注。

随着这科技的不断发展，近年来在智能家居方面的研究呈现井喷的趋势。2011年，一款基于手机安卓平台的智能家居控制系统在谷歌发布，智能家居的控制端开始了由PC端向智能手机的转变。通过智能手机的控制，使用者可以随时随地的对家电进行控制，真正体验到了智能家具带来的好处和方便。

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