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[其他ST产品] STM32语音识别分类智能垃圾桶控制系统设计

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 楼主| 远芳侵古道 发表于 2023-1-31 00:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
垃圾桶, ST, STM, STM32, 控制
一、电路设计

        离线语音识别识别垃圾种类并且垃圾桶自动翻盖：说出唤醒词“垃圾桶”后，再说一句垃圾名称，语音识别模块端识别到相应关键词，便会将结果通过串口发送到STM32端，STM32端接着会发送打开相应垃圾桶盖的指令，6s后，垃圾桶盖自动关闭。其中翻盖功能是通过STM32端控制舵机实现。

        语音播报功能：STM32端若判断到有人说出唤醒词了，通过串口发送指令给语音播报模块，外放喇叭便会播报“你好”的音频，若判断到相应的垃圾种类，便会播报相应的垃圾种类音频。

        APP/网页端远程控制垃圾桶：STM32端通过串口连接WIFI模块esp8266-01s，接入Onenet云平台，实现联网功能，通过云端下达指令给设备，从而控制垃圾桶实现翻盖及控制继电器通断。

        OLED屏显示信息：OLED屏可以显示作者的相关信息、及每次语音播报也会显示相应文字信息。

硬件组成

        智能垃圾桶的开发板用到的是STM32F103C8T6最小系统板，各个模块间都是通过串口和主控进行通信。硬件电路上的连接画一个PCB接口板即可，所有模块都可以通过排针或排母直接插上去。由于用到了4个舵机，所以整个系统的供电系统需要用5V2A的电源适配器。

所用到的各个模块材料清单如下图：
7138963d7ee1bb148d.png

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 楼主| 远芳侵古道 发表于 2023-1-31 00:20 | 显示全部楼层
原理图
2741463d7ee36c946b.png
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 楼主| 远芳侵古道 发表于 2023-1-31 00:21 | 显示全部楼层
原理图

8754263d7ee91db598.png

161463d7ee9f6787b.png
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 楼主| 远芳侵古道 发表于 2023-1-31 00:23 | 显示全部楼层
三、部分代码
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  1. //单片机头文件
    

  2. #include "stm32f10x.h"
    

  3. #include "stm32f10x_gpio.h"
    

  4. #include "stm32f10x_rcc.h"
    

  5. //网络协议层
    

  6. #include "onenet.h"
    

  7. //网络设备
    

  8. #include "esp8266.h"
    

  9. //硬件驱动
    

  10. #include "delay.h"
    

  11. #include "usart.h"
    

  12. //C库
    

  13. #include <string.h>
    

  14. #include "PWM.h"
    

  15. #include "jidianqi.h"
    

  16.  
    

  17. #include "YuYin.h"
    

  18. #include "MP3.h"
    

  19. #include "SysTick.h"
    

  20. #include "oled.h" 
    

  21.  
    

  22.  
    

  23. char T[5]={0,0,0};
    

  24. char H[5]={0,0,0};
    

  25. u16 temperature=0,humidity=0;
    

  26. char ret; 
    

  27. u8 hump_temp[10];
    

  28.  
    

  29.  
    

  30. unsigned short timeCount = 0;        //发送间隔变量
    

  31.  
    

  32. unsigned char *dataPtr = NULL;
    

  33.  
    

  34. short flag = 0;
    

  35.  
    

  36. u8 Target1=0;
    

  37. u8 Target2=0;
    

  38. u8 Target3=0;
    

  39. u8 Target4=0;
    

  40.  
    

  41. u8 all_staus = 0;
    

  42.  
    

  43. u8 Open_JumpEdge=0;
    

  44. u8 WakeUp_Flag=0;
    

  45.  
    

  46.  
    

  47.  
    

  48. /功能函数
    

  49.  
    

  50. /*
    

  51. ************************************************************
    

  52. *        函数名称：        Hardware_Init
    

  53. *
    

  54. *        函数功能：        硬件初始化
    

  55. *
    

  56. *        入口参数：        无
    

  57. *
    

  58. *        返回参数：        无
    

  59. *
    

  60. *        说明：                初始化单片机功能以及外接设备
    

  61. ************************************************************
    

  62. */
    

  63. void Hardware_Init(void)
    

  64. {
    

  65.         
    

  66.                 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);        //中断控制器分组设置
    

  67.         
    

  68.                 delay_init();                                                                        //systick初始化
    

  69.           Usart3_Init(115200);                                  //串口3，驱动ESP8266用
    

  70.                  PWM_Init();                   //初始化PWM
    

  71.           ESP8266_Init();                                              //初始化ESP8266
    

  72.                 LED_Config();                                                                        //初始化LED指示灯或者说是继电器
    

  73.                 
    

  74.                 YuYin_Init();                                                                        //语音识别初始化
    

  75.                 MP3_Init();                                                                                //播放模块初始化
    

  76.                 SysTick_Init();                                                                //公共定时器初始化
    

  77.         
    

  78.                 OLED_Init();                                                                        //OLED屏初始化
    

  79.  
    

  80.         
    

  81. }
    

  82.  
    

  83.  
    

  84. /*
    

  85. ************************************************************
    

  86. *        函数名称：         Keep_Connet_Esp8266
    

  87. *
    

  88. *        函数功能：        不断上传数据，使之保持接入物联网平台
    

  89. *
    

  90. *        入口参数：        无
    

  91. *
    

  92. *        返回参数：        无
    

  93. *
    

  94. *        说明：                一旦停止数据上传，物联网平台会断开
    

  95. ************************************************************
    

  96. */
    

  97. void Keep_Connet_Esp8266 (void)
    

  98. {
    

  99.         
    

  100.                         if(++timeCount >= 2000)                                                                        //发送间隔20s
    

  101.                                 {
    

  102.                                         OneNet_SendData();                                                                        //发送数据                
    

  103.                                         timeCount = 0;
    

  104.                                         ESP8266_Clear();
    

  105.                                 }
    

  106.                                 
    

  107.                                 dataPtr = ESP8266_GetIPD(0);
    

  108.                                 if(dataPtr != NULL)
    

  109.                                         OneNet_RevPro(dataPtr);
    

  110.                                 
    

  111.                                 delay_ms(10);
    

  112.                                 
    

  113. }
    

  114.  
    

  115.  
    

  116. /*
    

  117. ************************************************************
    

  118. *        函数名称：        main
    

  119. *
    

  120. *        函数功能：        
    

  121. *
    

  122. *        入口参数：        无
    

  123. *
    

  124. *        返回参数：        0
    

  125. *
    

  126. *        说明：                
    

  127. ***
    

  128. *********************************************************
    

  129. */
    

  130. int main(void)
    

  131. {
    

  132.         
    

  133.  
    

  134.         Hardware_Init();                                //初始化外围硬件
    

  135.  
    

  136.         while(OneNet_DevLink())                        //接入OneNET
    

  137.                 delay_ms(500);
    

  138.  
    

  139.         OLED_CLS();
    

  140.         ShowSmartTrash();                                //显示“智能垃圾桶”
    

  141.         Show_Author();                                        //显示“设计·作者名“
    

  142.         //ShowTemperature();                        //显示”温湿度”
    

  143.         
    

  144.         
    

  145.         while(1)
    

  146.         {
    

  147.                 
    

  148.                 
    

  149.                                 Keep_Connet_Esp8266();
    

  150.                 
    

  151.                 
    

  152.                                 if(YuYin_RX_STA == 1)
    

  153.                                 {
    

  154.                                         if(MP3_State() == 0)
    

  155.                                         {
    

  156.                                                 if(YuYin_RX_CMD==49 || YuYin_RX_CMD==50)
    

  157.                                                 {
    

  158.                                                         WakeUp_Flag = 1;
    

  159.                                                         MP3_Star(5);
    

  160.                                                 }
    

  161.                                                 else if(WakeUp_Flag == 1)
    

  162.                                                 {
    

  163.                                                         WakeUp_Flag=0;
    

  164.                                                         
    

  165.                                                         if(YuYin_RX_CMD%4 == 1)
    

  166.                                                         {
    

  167.                                                                 MP3_Star(1);
    

  168.                                                                 Target1 = 1;
    

  169.                                                                 Show_chiyu();
    

  170.                                                         }
    

  171.                                                         else if(YuYin_RX_CMD%4 == 2)
    

  172.                                                         {
    

  173.                                                                 MP3_Star(2);
    

  174.                                                                 Target2 = 1;
    

  175.                                                                 Show_qita();
    

  176.                                                         }
    

  177.                                                         else if(YuYin_RX_CMD%4 == 3)
    

  178.                                                         {
    

  179.                                                                 MP3_Star(3);
    

  180.                                                                 Target3 = 1;
    

  181.                                                                 Show_youhai();
    

  182.                                                         }
    

  183.                                                         else
    

  184.                                                         {
    

  185.                                                                 MP3_Star(4);
    

  186.                                                                 Target4 = 1;
    

  187.                                                                 Show_kehuishou();
    

  188.                                                         }
    

  189.                                                 }
    

  190.                                         }
    

  191.                                         
    

  192.                                         YuYin_RX_STA = 0;
    

  193.                                 }
    

  194.                 
    

  195.                 if(SysTick_JumpEdge(&Open_JumpEdge, &SysTickBit.Time1s)==1)
    

  196.                 {
    

  197.                   if(Target1 != 0)
    

  198.                         {
    

  199.                           Target1++;
    

  200.                                 TIM_SetCompare1(TIM4,700);
    

  201.                                 if(Target1>6)
    

  202.                                 {                                        
    

  203.                                         TIM_SetCompare1(TIM4,500);                                        
    

  204.                                   Target1 = 0;
    

  205.                                         ShowTrashNoPeople();
    

  206.                                 }                                        
    

  207.                         }
    

  208.                         if(Target2 != 0)
    

  209.                         {
    

  210.                                 Target2++;
    

  211.                                 TIM_SetCompare2(TIM4,900);
    

  212.                                 if(Target2>6)
    

  213.                                 {
    

  214.                                         TIM_SetCompare2(TIM4,600);
    

  215.                                         ShowTrashNoPeople();
    

  216.                                         Target2 = 0;
    

  217.                                 }        
    

  218.                         }        
    

  219.                         if(Target3 != 0)
    

  220.                         {
    

  221.                                 Target3++;
    

  222.                                 TIM_SetCompare4(TIM4,900);                        //有害
    

  223.                                 if(Target3>6)
    

  224.                                 {
    

  225.                                         TIM_SetCompare4(TIM4,500);
    

  226.                                         ShowTrashNoPeople();
    

  227.                                         Target3 = 0;
    

  228.                                 }        
    

  229.                         }
    

  230.                         if(Target4 != 0)
    

  231.                         {
    

  232.                                 Target4++;
    

  233.                                 TIM_SetCompare3(TIM4,900);                        //可回收
    

  234.                                 if(Target4>6)
    

  235.                                 {
    

  236.                                         TIM_SetCompare3(TIM4,550);
    

  237.                                         ShowTrashNoPeople();
    

  238.                                         Target4 = 0;
    

  239.                                 }        
    

  240.                         }
    

  241.                 }
    

  242.                 
    

  243.                 switch( flag )
    

  244.                 {
    

  245.                         case 1 :GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1); break;
    

  246.                         case 2 :GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1); break; 
    

  247.                         case 3 :TIM_SetCompare1(TIM4,700);break;
    

  248.                         case 4 :TIM_SetCompare1(TIM4,500);break;
    

  249.                         case 5 :TIM_SetCompare2(TIM4,900);break;
    

  250.                         case 6 :TIM_SetCompare2(TIM4,600);break;
    

  251.                         case 7 :TIM_SetCompare4(TIM4,900);break;
    

  252.                         case 8 :TIM_SetCompare4(TIM4,500);break;
    

  253.                         case 9 :TIM_SetCompare3(TIM4,900);break;
    

  254.                         case 10:TIM_SetCompare3(TIM4,550);break;
    

  255.  
    

  256.                 }
    

  257.                 
    

  258.                 
    

  259.         }
    

  260. }
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