自学嵌入式day35，信号和共享内存
2025/12/22 9:50:22
资料查找方式：
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编号：
T5362305M
设计简介：
本设计是基于STM32的恒温储物箱，主要实现以下功能：
1.可检测温度
2.可通过加热片与制冷片进行加热制冷
3.可通过火焰传感器检测是否着火
4.可设置温度阈值
5.异常情况可通过GSM模块发送信息
6.可通过蓝牙模块查看信息与操作
7.输入密码打开箱体
8.拥有掉电存储密码功能
9.可通过语音控制与播报温度
电源： 5V
传感器：温度传感器（DS18B20）、火焰传感器
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：舵机（SG90）、MOS管
人机交互：独立按键、语音播报（SU-03T）
通信模块：蓝牙模块（ECB02）、GSM模块（ML307R）
标签：STM32、OLED12864、DS18B20、SG90、MOS管、独立按键、SU-03T、ECB02、AT24C02、ML307R
题目扩展：温湿度控制系统、智能门禁系统、恒温箱
基于单片机的恒温储物箱设计：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
中控部分：
- 核心控制器：采用STM32F103C8T6单片机，负责整个系统的数据处理和控制逻辑。
- 功能：接收输入部分的数据，如火焰检测、温度检测等，进行内部处理，并根据处理结果控制输出部分，如加热、制冷、报警等。
输入部分：
- 火焰传感器：用于检测储物箱内是否有火焰，确保储物箱的安全。
- 温度检测模块：实时检测储物箱内的温度，为单片机提供准确的温度数据。
- 存储模块：用于存储温度数据、密码等信息，确保数据的持久性和安全性。
- 独立按键：提供用户界面，用于切换设置界面、设置温度阈值、切换保温状态等。
- 矩阵键盘：用于输入密码、进行密码识别、删除、修改密码、播报温度、返回主界面以及上锁等操作，提供更为丰富的用户交互功能。
- 供电电路：为整个系统提供稳定可靠的电源，确保系统的正常运行。
输出部分：
- OLED显示屏：显示储物箱内的温度、保温、加热和制冷状态，以及密码输入界面等信息，提供直观的视觉反馈。
- 语音播报模块：可以语音播报储物箱内的温度，以及控制开关保温状态，为用户提供语音提示。
- N-MOS管控制：通过两个N-MOS管分别控制加热和制冷系统，实现储物箱内的温度调节。
- 蓝牙模块：通过蓝牙上传储物箱内的温度数据，并允许用户通过蓝牙进行远程控制。
- 蜂鸣器：在密码输入错误、温度异常或检测到火焰时触发报警，提醒用户注意。
- GSM模块：在温度异常或检测到火灾时，自动发送短信通知用户或相关人员，确保及时响应和处理。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是矩阵键盘。第五部分为LED灯。第六部分是舵机。第七部分是语音识别模块模块，通过该模块实现准确的语音识别。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 设置温度阈值
如图5-2所示，按下按键s1可设置温度的阈值,s2、3分别是加和减。
图5-2设置温度阈值图
5.3 开关保温
如图5-4、5-5所示，按下按键4可控制保温的开关。
图5-4开保温图
图5-5关保温图
5.4 开关锁
如图5-9、5-10所示，按下矩阵按键输入密码来打开保温箱。
图5-9开保温箱图
图5-10关保温箱图
5.5 蓝牙调试助手
如图5-11所示蓝牙调试助手显示保温箱状态。
图5-11
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真设计总体包括32单片机芯片、OLED显示屏、矩阵键盘、模拟播放音乐的蜂鸣器、语音串口、GSM串口、蓝牙串口。
图6-1 仿真设计总图
6.2 设置温度阈值
如图6-2所示，按下按键s1可设置温度的阈值,s2、3分别是加和减。
图6-2设置温度阈值图
6.3 开关保温
如图6-3、6-4所示，按下按键4可控制保温的开关。
图6-3开保温图
图6-4关保温图
6.4 开关锁
如图6-5所示，按下矩阵按键输入密码来打开保温箱。
图6-5开保温箱图
6.5 蓝牙调试助手
如图6-6所示蓝牙调试助手显示保温箱状态。
图6-6
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本文设计了一种基于单片机的恒温储物箱系统，旨在解决传统储物箱温度控制不稳定的问题，提高储物箱的保温性能和使用效果。首先，分析了恒温储物箱系统的设计要求和实际应用场景，包括保温性能要求、温度控制精度、使用便捷性等方面。然后，详细介绍了系统的硬件设计和软件算法。硬件设计包括恒温装置、传感器、液晶显示屏、控制器等模块的选型和连接方式，保证系统稳定可靠；软件算法部分包括温度控制算法、用户界面设计等功能的实现原理和流程，确保系统运行的准确性和易用性。
通过对系统的模拟测试和实际应用，验证了系统具有良好的稳定性和可靠性。实验结果表明，系统能够根据用户设定的温度实时监测并调节内部温度，保持恒定的温度。同时，系统设计了简洁明了的用户界面，用户可以方便地设定目标温度、查看当前温度和操作其他功能，提高了用户体验和操作便捷性。
综上所述，本文设计的基于单片机的恒温储物箱系统具有较高的实用性和智能化水平，能够满足用户对于温度控制的需求。未来可以进一步优化系统功能，提升系统性能，拓展应用范围，推动恒温储物箱系统的发展和应用。
关键词：单片机；语音播报模块；人机交互；温度传感器；火焰传感器
字数：10000+
目录：
设计说明书
基于单片机的恒温储物箱设计
合肥特纳斯科技有限公司
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 语音播报模块
3.6 舵机
3.6 蓝牙模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置温度阈值
5.3 开关保温
5.4 开关锁
5.5 蓝牙调试助手
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 设置温度阈值
6.3 开关保温
6.4 开关锁
6.5 蓝牙调试助手
结 论
参考文献
致 谢