摘要

（300字）
简述智能家居发展趋势，提出基于STM32的语音控制系统设计方案。阐述系统核心功能：语音识别控制家电、温湿度/烟雾检测、报警联动、OLED显示及WiFi远程监控。强调系统低成本、高扩展性和实用性，适用于家庭智能化改造。

第一章 绪论

（800字）
1.1 研究背景

• 物联网与智能家居发展现状
• 语音交互技术在智能家居中的应用优势
• 环境监测对家居安全的重要性

1.2 研究意义

• 提升家居智能化水平
• 实现环境参数实时监测与预警
• 语音控制与远程监控的便捷性

1.3 论文结构安排

第二章 系统总体设计

（1200字）
2.1 需求分析

• 功能需求列表（语音控制、环境监测、报警、显示、远程通信）
• 性能需求（响应时间、识别准确率、通信稳定性）

2.2 系统架构

• 框图展示：STM32核心板+语音识别模块+传感器阵列+执行机构+WiFi模块+OLED屏
• 模块划分与数据流说明

2.3 硬件选型

• 主控芯片：STM32F103C8T6（说明外设接口资源）
• 语音识别：LD3320（对比其他方案优势）
• 传感器：DHT11（温湿度）、MQ-2（烟雾）、BH1750（光照）
• 执行器：继电器模块（控制220V家电）、步进电机（窗帘控制）
• 通信模块：ESP8266（WiFi连接方案）
• 显示模块：0.96寸OLED屏（I2C接口）

第三章 硬件电路设计

（1000字）
3.1 核心板外围电路

• 电源电路设计（稳压芯片选型）
• 复位与启动配置
• 外设接口分配（明确各模块连接引脚）

3.2 语音识别模块接口

• LD3320与STM32的I2C连接电路
• 麦克风放大电路设计

3.3 传感器接口电路

• DHT11单总线连接
• MQ-2模拟输出电路
• BH1750光照传感器I2C接口

3.4 执行机构驱动电路

• 继电器驱动电路（光耦隔离设计）
• 步进电机驱动模块（ULN2003应用）

3.5 WiFi模块接口

• ESP8266串口连接电路（电平转换设计）

3.6 OLED显示接口

• I2C总线连接与电源隔离

第四章 软件系统设计

（1500字）
4.1 开发环境搭建

• STM32CubeMX配置（时钟源、外设初始化）
• MDK-ARM工程创建（代码框架说明）

4.2 语音识别模块编程

• LD3320初始化流程
• 语音指令集定义（中文指令列表）
• 识别回调函数实现

4.3 传感器数据采集

• DHT11温湿度读取算法（时序分析）
• MQ-2烟雾浓度ADC采样
• BH1750光照强度读取（I2C协议实现）

4.4 控制逻辑实现

• 继电器控制函数（PWM软启动设计）
• 窗帘电机控制算法（步进角度计算）
• 多设备联动控制策略

4.5 WiFi通信协议

• ESP8266 AT指令集解析
• TCP/IP数据传输协议设计
• 手机APP通信协议制定（JSON数据格式）

4.6 OLED显示驱动

• I2C通信协议实现
• 屏幕刷新策略（局部更新优化）
• 多页面切换逻辑

第五章 系统集成与测试

（1000字）
5.1 系统集成方案

• 模块级联调试方法
• 电源系统稳定性测试
• 电磁兼容性处理措施

5.2 功能测试

• 语音识别准确率测试（不同环境噪声下）
• 传感器测量精度校准
• 执行机构响应速度测试
• WiFi通信距离与稳定性测试

5.3 性能测试

• 系统功耗分析（各模块待机/工作电流）
• 实时性测试（从指令到执行的延迟）
• 可靠性测试（72小时连续运行）

第六章 手机APP开发

（800字）
6.1 APP功能设计

• 实时监控界面（动态图表显示）
• 设备控制界面（开关按钮、滑动条）
• 报警推送机制
• 历史数据查询

6.2 开发技术选型

• 混合开发框架（如Ionic）
• 数据可视化库（ECharts）
• WebSocket通信实现

6.3 安全机制设计

• 用户身份验证（JWT令牌）
• 数据加密传输（AES算法）
• 设备绑定机制

第七章 结论与展望

（400字）
7.1 研究成果总结

• 系统功能完整性与性能指标
• 创新点总结（语音控制与多传感器融合）

7.2 改进方向

• 深度学习算法提升识别率
• 多设备协同控制策略优化
• 边缘计算与云端协同

7.3 应用前景展望

• 智慧养老场景应用
• 智能家居系统集成方案

参考文献

（按学术规范列出相关文献）

附录

• 电路原理图纸
• 关键代码片段（语音识别、WiFi通信）
• 测试数据表格
• 元器件清单

技术实现细节说明：

1. 语音识别优化：采用动态阈值调整算法提升LD3320在噪声环境下的识别率
2. 安全机制：烟雾传感器采用双阈值报警（预警/紧急）机制
3. WiFi通信：实现自动重连机制与心跳包检测
4. 电源设计：采用DC-DC隔离电源方案，各模块独立供电

此框架可根据具体研究深度调整各章节篇幅，重点章节（硬件设计、软件实现）可进一步扩展子章节。建议实验部分增加对比实验（如不同语音识别算法性能对比），提升论文科学性。