基于STM32的智能语音提醒器设计
基于STM32的实验室智能安防报警系统的设计与实现
基于STM32的实验室智能安防报 警系统设计与实现
基于STM32的实验室智能安防报警系统设计与实现
随着科技的不断发展，智能化成为了现代社会的一个重要标志。在这种背景 下，嵌入式系统逐渐成为了人们的焦点。其中，STM32单片机以其强大的处理能 力和灵活的编程方式，成为了嵌入式系统开发的首选。在实验室安防领域， STM32单片机的应用也具有重要意义。本次演示将介绍一种基于STM32单片机设计 的实验室智能安防报警系统。
基于STM32的实验室智能安防报警系统设计与实现
3、数据存储与分析：将采集到的数据存储到数据库中，并利用大数据技术对 数据进行分析，以实现实验室环境的预测与优化。
基于STM32的实验室智能安防报警系统设计与实现
4、优化报警方式：针对不同的报警情况，可以设置不同的报警方式，例如发 送短信、拨打、邮件提醒等，以便工作人员能够及时收到报警信息并处理问题。
2、模块设计
（4）人机交互模块：基于STM32单片机的液晶显示屏或触摸屏，实现用户对 智能家居报警系统的设置、控制和查询操作。
3、算法设计
3、算法设计
针对不同模块的特点，本次演示设计了一套智能化算法。该算法采用数据融 合技术，将多个传感器数据进行综合分析，以提高报警的准确性和灵敏度。此外， 算法还引入了机器学习算法对用户行为进行分析，根据用户习惯自动调整家居设 备的工作模式，提升用户舒适度。
总之，基于STM32的实验室智能安防报警系统具有强大的数据处理能力和高度 的灵活性，可以有效地提高实验室的安全水平。在未来，我们可以进一步研究和 改进该系统，例如增加更多的传感器和采集仪器，以实现对实验室环境的全面监 控，提高报警的准确性和及时性。同时，我们也可以考虑将该系统与其他智能化 管理系统集成，以实现更高效的实验室管理。
基于STM32单片机的智能书桌设计与实现
是激光测距具有更大的测量范围。另一方面，激光测距 模块尺寸为 72 mm×40 mm×18 mm；而超声波测距模 块的尺寸为 45 mm×20 mm×15 mm，更加小巧，便于 安放在智能书桌上。同时考虑书桌系统实际工作环境为 室内，激光可能对人眼有的一定危害，所以选择超声波 测距方式。
温度测量模块采用测量精度较高的 DS18B20 温度 传感器。DS18B20 温度传感器通过单总线与主控芯片连 接，主控芯片对从传感器传来的数据进行处理，得到环 境温度值。温度传感器的作用不仅是测量室温、提供给 单片机判断是否开启风扇降温，而且还用于超声波测距 时对超声波速度进行补偿。
人体感应模块、身高测量模块、坐姿检测模块功能 通过测距实现。常用的测距传感器有激光测距和超声波 测距 2 种，激光测距使用串行通信（TTL）返回测量距 离数据，测量精度最小可达到 2 mm，有效测量范围约 为 0.02 ～ 100 m。超声波测距测量精度同样 2 mm，测 量范围 0.02 ～ 4 m。可见两种传感器最小精度相同，但
为了实现良好的用户使用效果，采用支持 多点触控的电容触摸屏，而不选用电阻触 摸屏。
键盘模块
密码锁
语音播报模块采用 CN-TTS 语音合成 模块，可实现中文、英文、数字的语音合成，
图１ 系统原理
2 方案选择
本设计选择了 STM32F407ZET6 作为主控芯片，这 是因为该芯片最高能以 168 MHz 工作，且直接内置晶振、 模数转换器和数模转换器，便于简化设计电路，专注于 实现系统的功能。
**通讯作者：王振省。
82 ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2022.1
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stm32语音播报模块工作原理
stm32语音播报模块工作原理
STM32语音播报模块是一种集成了语音识别、语音合成、音频播放等功能的电子模块。
该模块采用STM32单片机作为核心处理器，通过外接语音识别芯片和音频芯片实现语音的输入和输出。
在工作过程中，STM32语音播报模块首先会接收用户的语音输入，通过语音识别芯片将语音转换为数字信号，并将其传输给STM32单片机。
接下来，STM32单片机通过算法处理和判断，确定用户输入的语音内容，然后根据预设程序进行相应的操作。
比如，用户说“播放音乐”，STM32单片机就会发送相应的指令给音频芯片，触发音频播放。
另外，STM32语音播报模块还配备了语音合成功能，可以将STM32单片机处理的信息转换为语音输出。
在输出语音时，STM32单片机将数字信号发送到音频芯片，音频芯片再将信号转换为模拟信号，从扬声器中发出语音。
总之，STM32语音播报模块是一种功能强大的电子模块，不仅可以实现语音输入和输出，还可以实现音频播放等多种功能。
在智能家居、智能机器人、智能安防等领域，都有广泛的应用前景。
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stm32基于pwm语音播报设计
嵌入式设计论文…基于PWM的语音0~9数字播报班级： 1221201专业：测控技术与仪器姓名：朱宇杰学号： 201220120118指导老师：钟老师东华理工大学利用PWM进行数字语音的播报设计摘要随着嵌入式领域的拓展，目前许多微控制器芯片一般都不具备数据一模拟的双向通道，但几乎都集成有PWM产生模块。
本文利用stm32单片机的PWM模块，还原存储在存储器中的声音采样数据，在几乎不增加成本的情况下，实现嵌入式应用中的扩展语音功能。
关键词stm32 PWM 语音低通滤波STM32的PWM精讲通过对TIM1定时器进行控制，使之各通道输出插入死区的互补PWM输出，各通道输出频率均为17.57KHz。
其中，通道1输出的占空比为50%，通道2输出的占空比为25%，通道3输出的占空比为12.5%。
各通道互补输出为反相输出。
TIM1定时器的通道1到4的输出分别对应PA.08、PA.09、PA.10和PA.11引脚，而通道1到3的互补输出分别对应PB.13、PB.14和PB.15引脚，中止输入引脚为PB.12。
将这些引脚分别接入示波器，在示波器上观查相应通道占空比的方波配置好各通道后, 编译运行工程；点击MDK 的Debug菜单，点击Start/Stop Debug Session；通过示波器察看PA.08、PA.09、PA.10、PB.13、PB.14、PB.15的输出波形，其中PA.08和PB.13为第一通道和互补通道，PB.09和PB.14为第二通道和其互补通道，PB.10和PB.15为第三通道和其互补通道;第一通道显示占空比为50%,第二通道占空比为25%,第三通道占空比为12.5%。
STM32处理器概述STM32F103xx增强型系列产品中内置了多达3个同步的标准定时器。
每个定时器都有一个16位的自动加载递加/递减计数器、一个16位的预分频器和4个独立的通道，每个通道都可用于输入捕获、输出比较、PWM和单脉冲模式输出，在最大的封装配置中可提供最多12个输入捕获、输出比较或PWM通道。
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现智慧防丢失系统是一种利用科技手段，帮助人们防止物品丢失的系统。
本文将介绍基于STM32单片机的智慧防丢失系统的设计与实现。
将对系统的需求和功能进行分析，然后设计系统的硬件架构和软件流程，最后进行系统的实现和测试。
一、系统需求和功能分析智慧防丢失系统的主要功能是当物品与主人失联时，通过一系列的报警操作来提醒用户。
具体功能如下：1.物品位置监控：系统需要实时监测物品的位置，并将其实时位置发送至用户手机端。
2.丢失报警：当物品与用户失联时，系统需要能够发送声音或震动等方式提醒用户。
3.手机应用：用户需要能够通过手机应用实时监控物品位置，并对系统进行设置和控制。
4.低功耗：系统需要具有低功耗的特性，以保证系统长时间使用。
二、系统硬件架构设计基于STM32单片机的智慧防丢失系统的硬件架构设计如下：1.主控模块：采用STM32单片机作为系统的主控制器，负责处理物品位置监控、报警信号发送等功能。
2.定位模块：采用GPS模块用于实时监测物品的位置，并将位置信息发送给主控模块。
3.通信模块：采用蓝牙或Wi-Fi模块用于与用户手机进行通信，将物品位置信息发送给用户手机。
4.报警模块：采用蜂鸣器或震动马达模块用于发送报警信号。
三、系统软件流程设计系统软件流程设计如下：1.初始化：系统开机后，进行各个模块的初始化工作，包括GPS模块、通信模块、报警模块等的初始化。
2.位置监控：定时获取物品位置信息，并发送给用户手机端。
3.失联检测：检测物品与用户手机失联时间，当失联时间超过一定时长时，触发报警操作。
4.报警操作：触发报警模块发送声音或震动等方式提醒用户，并将警报信息发送至用户手机端。
四、系统实现和测试系统的实现需要进行硬件电路的设计和制作、单片机程序的编写和烧录以及手机应用的开发等工作。
经过系统的实现后，需要对系统进行功能测试和性能测试，验证系统是否满足需求和功能要求。
基于STM32的智能语音提醒器设计
基于STM32的智能语音提醒器设计摘要：随着生活节奏的加快，人们迫切需要合理的时间安排。
电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能，而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性差。
因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。
关键词：提醒器; STM32 ; 即时提醒1．引言随着生活节奏的加快，人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。
如果没有合理的时间安排，将会导致生活的一片混乱。
而合理的时间安排需要强大的记忆，这对于许多平常人而言是难以达到的，因此备忘录便占有了重要的地位。
目前，文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失；常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2]，能以文字或语音记录，但操作较为复杂，对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。
而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多，但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。
因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。
2．提醒器设计方案由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点，因此其所需具备的功能有以下几点：（1）可以显示时间和日期；（2）可以按照时间顺序播放语音提醒；（3）可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情的重要性设定播放次数；（4）可以随时进入或退出语音；（5）可以删除语音；（6）具有50-100条的语音存储空间。
3．提醒器的硬件设计根据智能提醒器的功能要求，选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片，加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块，构成了提醒器的硬件系统。
如图1所示。
STM32F103ZET6芯片是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM，能多线程操作。
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现
基于STM32单片机的智慧防丢失系统设计与实现智慧防丢失系统是一种具有定位、监控和报警功能的智能设备，能够帮助用户实时监测和管理物品的位置，避免意外丢失。
本文将介绍基于STM32单片机的智慧防丢失系统的设计与实现。
一、系统设计1.功能设计智慧防丢失系统主要包括定位、监控和报警三大功能。
定位功能：通过GPS定位模块实时获取物品的位置信息，并将其传输到用户手机或电脑端。
监控功能：系统能够监测物品的移动状态，一旦物品超出设定的范围或者发生异常情况，系统会自动发送报警信息。
报警功能：当物品发生丢失或被盗时，系统可以通过声音、光线或者手机端推送报警信息，提醒用户及时处理。
2.硬件设计硬件部分主要包括主控模块、GPS定位模块、无线通讯模块和电源管理模块。
主控模块采用STM32单片机，具有较强的计算和处理能力，能够实现系统的各项功能。
GPS定位模块通过接收卫星信号获取物品的位置信息，并通过串口与主控模块进行数据传输。
无线通讯模块采用蓝牙或者WiFi模块，用于与手机或电脑端进行数据交互。
电源管理模块用于为系统提供稳定的电源供应，并实时监测电池电量，防止电量不足影响系统正常工作。
3.软件设计软件部分主要包括嵌入式系统程序和手机端APP程序。
嵌入式系统程序主要负责控制各个硬件模块的工作，实现定位、监控和报警等功能。
手机端APP程序通过蓝牙或WiFi与系统进行连接，能够实时接收物品的位置信息、监控状态和报警信息，并对系统进行设置和管理。
二、系统实现2.GPS定位模块GPS定位模块通过接收卫星信号获取物品的位置信息，并将其通过串口传输给主控模块。
GPS定位模块采用高灵敏度的GPS芯片，能够实现室内外的定位功能，并具有较低的功耗和较高的定位精度。
3.无线通讯模块无线通讯模块采用蓝牙或者WiFi模块，通过与手机端APP进行连接，实现数据的双向传输。
无线通讯模块能够实时接收手机端发送的指令和设置，并将物品的位置信息、监控状态和报警信息发送至手机端，实现实时监控和管理。
基于STM32的智能语音药箱控制系统的设计
智能应用0 前言权威统计数据显示，截止到2019年末，中国60岁以上的老年人口数已经超过2.5亿，人口老龄化衍生出的问题逐渐加重。
在这一群体中，超七成的老年人正在被至少一种慢性病所困扰，需要依靠长期服药来维持正常生活，然而有相当一部分老年人记忆力减退，甚至患有健忘症，时常忘记服药，给身体健康造成很大隐患。
另一方面，大型医疗机构每天都要接诊很多患者，开出大量药方，传统的配药方式对配药护士的劳动强度要求较大，且容易出现失误。
针对这两种现象，设计出了一款可以识别用户语音信息的智能语音药箱控制系统，该系统既可以提醒老年人按时服药，方便药物的存取，又可以应用于医疗机构的配药工作中，减轻医务工作者的劳动强度，提高配药的速度和准确性。
1 系统方案■1.1 功能分析该系统使用基于ARM Crotex-M3内核的32位单片机STM32F103C8T6作为控制芯片，该芯片功能强大，功耗较低，引脚数量适中，便于进行功能扩展，完全能够应对智能语音药箱产品的开发。
系统主要实现语音识别、键盘输入检测、定时报警提醒以及电机驱动等四大功能。
语音识别功能主要是对用户的语音信号进行识别，当用户说出的药品名称与系统预设值匹配成功时，电机驱动功能即发挥作用，自动打开存放相应药品的药箱；此外，用户也可通过键盘手动打以提醒用户按时服药。
■1.2 系统框图根据功能分析，确定了系统总体框图。
系统主要由单片机最小系统控制电路、电源电路、语音识别电路、电机驱动控制电路和键盘检测电路等几部分组成，各部分之间的联系如图1所示。
2 硬件电路设计硬件电路的设计充分考虑了产品的实际生产需求，在保证系统能够安全稳定工作的前提下，对主要元器件的价格、体积、主要性能指标等因素做了充分考虑。
系统硬件主要由电源电路、单片机最小系统电路、语音信号输入与识别电路、键盘输入电路和电机驱动电路等几部分组成，各部分具体介绍如下。
■2.1 电源电路用户可以使用5mm DC插座或micro_USB接口为系统提供5V直流电源，该电源一部分直接供给继电器用以驱动开关药箱抽屉的直流减速电机，另一部分经过芯片AMS1117-3.3的稳压降压以及外围滤波电路的处理后产生3.3V 电压供给STM32单片机和语音信号处理模块等器件使用。
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基于STM32的智能语音提醒器设计
摘要：随着生活节奏的加快，人们迫切需要合理的时间安排。
电子备忘录便携易用但缺少即时提醒功能，而常见的具有备忘录功能的语音提醒器功能单一、随意性差。
因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、即时提醒等特点。
关键词：提醒器; STM32 ; 即时提醒
1．引言
随着生活节奏的加快，人们经常会遇到必须在短时间内完成很多事情的情况。
如果没有合理的时间安排，将会导致生活的一片混乱。
而合理的时间安排需要强大的记忆，这对于许多平常人而言是难以达到的，因此备忘录便占有了重要的地位。
目前，文本备忘录因其携带困难且记录复杂而基本消失；常见便携式电子备忘录作为附件需在手机、平板电脑等电子产品上使用或需与网络实时连接使用[1-2]，能以文字或语音记录，但操作较为复杂，对于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿是不方便的。
而市面上常见的独立语音提醒器种类繁多，但具有功能单一、随意性差等缺点[3-5]。
因此，本文基于STM32设计了一款智能语音提醒器，该提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒等特点。
2．提醒器设计方案
由于智能提醒器具有功能多样、随意性好且即时提醒等特点，因此其所需具备的功能有以下几点：（1）可以显示时间和日期；
（2）可以按照时间顺序播放语音提醒；
（3）可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情的重要性设定播放次数；
（4）可以随时进入或退出语音；
（5）可以删除语音；
（6）具有50-100条的语音存储空间。
3．提醒器的硬件设计
根据智能提醒器的功能要求，选择了意法半导体的STM32F103ZET6作为核心芯片，加上语音模块VS1053B、SD存储模块以及LCD显示模块，构成了提醒器的硬件系统。
如图1所示。
STM32F103ZET6芯片是基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，拥有着512K的片内FLASH和64K片内RAM，能多线程操作。
I/O口多达80个，4个通用定时器，2个高级定时器，2个基本定时器，满足提醒器的设计要求。
语音模块选用的是ALIENTEK生产的高性能音频编解码模块ATK-VS1053 MP3。
该模块支持包括MP3和W A V等众多音频格式的解码，并支持OGG与W A V音频格式的录音，还有高低音以及Ear Speaker空间效果设置。
图1 智能提醒器的硬件框图
4．提醒器的软件编程
根据提醒器的功能要求，软件需要实现以下几部功能：
（1）显示部分：系统在上电后，可以显示时间（其中包括年月日及准确时间）；显示操作界面；具备待机和唤醒的功能。
这由主程序完成，流程图见图2；
（2）操作部分：按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间和播放次数；可以随时查听语音；可以删除语音。
这由中断子程序完成，中断优先级为播放>录音>查看>删除，图3、4为播放中断、录音中断子程序流程图。
图2 提醒器主程序流程图
图3 录音中断程序流程图 图4 播放中断程序流程图
下表是某宝（10岁）上学日的时间安排。
表1 某宝上学日的时间安排
作为不适宜使用手机的小朋友，自觉性尚处于培养阶段时，提醒器可以起到很好的辅助作用。
由上表可知，根据不同提醒事项，可以选择不同的提醒人员和提醒次数，以达到较好的提醒效果。
例如：早上起床和晚上上床时，需要妈妈温柔的声音和相对比较频繁的提醒次数；做作业和练琴时的畏难情绪需要爸爸权威的声音来去除，而上学和放学的时间相对固定，所以提醒次数可以适当减少。
因此，基于时间安排和事情特性来选择提醒人员和设置提醒次数，从而灵活组合成适合个人的语音备忘录。
5．实验结果及结论
（1）本文以STM32为主控芯片设计了一款语音提醒器。
该语音提醒器可以显示时间和日期，按照时间顺序播放语音提醒；可以随时录音，并设定播放时间，同时可以根据事情特性设定提醒次数；具有50-100条的语音存储空间。
（2）该语音提醒器相比于市场上通用的提醒器具有功能多、随意性好、操作简洁、可以即时提醒、通用性更广等特点，更适用于反应滞后的老人或不适宜使用电子产品的少儿。
参考文献：
[1] 周晓燕,蔡博文,区健聪,陈亦舟.可穿戴智能服药提醒器[J].电脑知识与技术,2017,13(35):208-209
[2] 曾燕香,陈丽丽,林勇.安卓4D智能提醒器设计与实现[J].宁波工程学院学报,2016,28(01):37-44
[3] 吴亚栋, 孙亚, 曾光. 基于AT89S52的智能语音提醒药盒设计[J]. 安阳工学院学报,2014,02:54-55
[4] 齐皓,吴德,辛昌茂,陈月明,梁振.一种服药提示器的设计[J].中国医疗设备,2014,29(10):119-121
[5] 杨旭方.基于凌阳单片机的服药提醒器[J].电子技术与软件工程,2014(04):136-137。