毕业论文（设计）
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人体感应语言识别语言提示智能风扇
摘要
本文设计了一款智能风扇系统，旨在实现语音识别开启或关闭风扇、根据环境温度自动调节风扇转
速以及检测人体活动状态的功能。该系统基于 STM32F103C8T6 最小系统板，并结合 HC-SR505 人体感应
模块、DS18B20 温度传感器模块、JQ8900-16P 语音播报模块、LD3320 语音识别模块等硬件组件进行搭
建。用户可以通过按键或语音指令控制风扇的开关和转速，并且系统还具备自动关闭风扇和提醒久坐超
时的功能。实验结果表明该智能风扇系统具有良好的稳定性和可靠性，为用户提供了便捷、舒适的使用
体验。该设计具备一定的创新性和实用性，并具有推广应用的潜力。
关键词：人体感应；语音识别；语音提示；智能风扇
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Smart Fan with Human Motion Detection and Voice Recognition
Language Prompt
Abstract
This paper designs an intelligent fan system aimed at implementing functions such as voice recognition
for turning the fan on or off, automatic adjustment of fan speed based on ambient temperature, and detection of
human activity status. The system is based on the STM32F103C8T6 minimum system board, combined with
hardware components such as the HC-SR505 human body induction module, DS18B20 temperature sensor
module, JQ8900-16P voice playback module, LD3320 voice recognition module, etc. Users can control the
fan's power and speed through buttons or voice commands, and the system also features automatic fan
shutdown and reminders for prolonged sitting. Experimental results demonstrate that this intelligent fan system
exhibits good stability and reliability, providing users with a convenient and comfortable user experience. This
design has certain innovation and practicality, with potential for widespread application.
Keywords: Smart Fan; Voice Recognition; Human Motion Detection; Temperature Adjustmen
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目 录
第 1 章 绪论 .................................................................7
1.1 课题背景 .............................................................7
1.2 研究目的 .............................................................7
1.3 研究现状 .............................................................7
第 2 章 总体方案设计 .........................................................9
第 3 章 硬件设计 ............................................................10
3.1 主控模块 ............................................................10
3.2 测温模块 ............................................................10
3.2.1 DS18B20 温度传感器 .............................................11
3.2.2 DS18B20 温度监控模块电路设计 ...................................11
3.3 热释电人体感应模块 ..................................................12
3.4 语音识别模块 ........................................................13
3.5 按键模块 ............................................................14
3.6 电机驱动模块 ........................................................15
3.6.1 PWM 原理介绍 ...................................................15
3.6.2 电机驱动模块介绍 ..............................................16
3.7 语音播报模块 ........................................................17
3.8 显示模块 ............................................................17
第 4 章 软件设计 ............................................................19
4.1 主程序设计 ..........................................................19
4.2 子程序介绍 ..........................................................20
4.2.1 初始化程序设计 ................................................20
4.2.2 语音识别模块程序设计 ..........................................20
4.2.3 温度传感器程序设计 ............................................21
4.2.4 语音播报模块程序设计 ..........................................22
4.2.5 人体感应模块程序设计 ..........................................24
4.2.6 按键程序设计 ..................................................24
4.2.7 定时器中断服务子程序设计 ......................................25
4.2.8 OLED 显示模块程序设计 ..........................................27
4.2.9 风扇转速控制程序设计 ..........................................28
4.2.10 PWM 波生成子程序设计 ..........................................29
第 5 章 功能调试 ............................................................31
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5.1 显示模块调试 ........................................................31
5.2 按键模块调试 ........................................................31
5.3 人体感应模块调试 ....................................................32
5.4 语音识别语音播报模块调试 ............................................32
5.5 温度传感器模块调试 ..................................................33
结论 .......................................................................34
参考文献 ...................................................................35
谢辞 .......................................................................36
附录 1 系统设计原理图 .......................................................37
附录 2 部分关键源码及注释 ...................................................38
人体感应语音识别语音提示智能风扇
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第 1 章 绪论
1.1 课题背景
随着智能家居技术的快速发展，人们对于家居设备智能化的需求也日益增长。其中，
智能风扇作为常用的家电之一，其功能的智能化改造已成为研究的热点之一
[1]
。
传统的风扇只能通过物理按钮进行开关和调速操作，用户体验较为有限。而随着语音
识别技术的成熟和应用，将语音控制引入智能风扇系统成为了可能。通过语音指令开启或
关闭风扇，用户可以更加便捷地控制风扇的运行状态。
此外，环境温度的变化也是影响风扇使用的重要因素之一
[2]
。传统风扇无法根据环境
温度自动调节风扇转速，导致在温度变化较大的情况下，用户需要手动调整风扇转速以获
得舒适的体验。因此，开发一种能够自动根据环境温度调节风扇转速的智能风扇系统具有
重要的实用价值。
另外，久坐已成为现代人生活中常见的问题，长时间保持同一姿势容易引发各种健康
问题。因此，在智能风扇系统中加入人体感应模块，可以检测到用户的活动状态，当用户
久坐超过一定时间时，系统可以发出提醒信号，促使用户进行适当的活动，从而减少长时
间久坐带来的健康风险。
综上所述，设计一款智能风扇系统，实现语音识别开启或关闭风扇、根据环境温度自
动调节风扇转速以及检测人体活动状态的功能，将提升用户的使用便捷性和舒适度，具有
重要的研究和应用价值。
1.2 研究目的
本研究旨在设计一款智能风扇系统，通过实现语音识别功能来实现用户对风扇的远程
控制，提升使用便捷性。同时，系统将根据环境温度自动调节风扇转速，以保持室内舒适
度。另外，通过集成人体感应模块，系统能够监测用户活动状态，及时提醒用户避免长时
间久坐，从而促进健康生活方式的养成。综合以上功能，本研究旨在开发一款智能风扇系
统，提升用户体验和舒适度，同时具备推广应用的潜力。
1.3 研究现状
智能家居领域的研究和应用在国内逐渐兴起。人体感应、语音识别等智能交互技术已
广泛应用于智能风扇系统中。一些国内研究团队借助本土芯片和传感器开展了相关研究工
作
[3]
。国内一些高校和科研机构也积极探索智能风扇系统的研究，尝试将人体感应和语音
