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摘　要

ABSTRACT

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 ESP8266-WIFI模块

3.5 舵机

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 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.6 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 WiFi模块联网

5.3 设置距离上限阈值实物测试

5.4 坐姿提示实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 设置温度上限仿真测试

6.4 设置湿度阈值仿真测试

6.5 坐姿提醒仿真测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

基于 STM32 单片机的智能书桌控制系统设计的选题背景及实际意义如下：随着科技进步和人们生活水平提高，对学习和工作环境智能化需求强烈，传统书桌功能单一无法满足舒适、便捷和高效需求，在此背景下该设计应运而生。STM32 单片机具有高性能、低功耗和丰富外设资源等优点，温湿度检测、超声波测距、光敏电阻等传感器技术发展使书桌周围环境实时监测成为可能，且人们对健康关注度提高，对坐姿提醒、休息提示等功能需求增加。该设计具有重要实际意义，能提供舒适学习和工作环境，温湿度检测模块提供适宜温湿度条件，光敏电阻模块根据光照强度自动调节灯光亮度保护眼睛，超声波测距模块避免光线过强或过弱伤害眼睛；促进健康学习和工作习惯，语音播报模块定时提醒保持正确坐姿，合理休息提示功能避免长时间连续工作保护身体健康；实现智能化控制，独立按键和 WIFI 模块方便用户切换界面和模式、调节高度和角度、设置阈值等满足个性化需求，WIFI 模块还可连接手机同步数据进行远程控制；提高能源利用效率，继电器控制风扇转动根据实际需要自动开启或关闭避免能源浪费，USB 灯提供局部照明减少整体照明能耗。

1.2 国内外研究现状

在国外，一些先进的智能书桌产品已经投入市场。这些产品通常集成了多种高科技功能，如高度可调节、角度可调整、内置照明系统等。部分产品还配备了先进的传感器技术，能够实时监测使用者的姿势和健康状况，并提供相应的提醒和建议。此外，国外的智能书桌在设计上更加注重人性化和美观性，以满足不同用户的需求。在技术方面，国外的研究机构和企业也在不断探索新的控制算法和通信技术，以提高智能书桌的性能和稳定性。

在国内，随着智能家居概念的兴起，智能书桌的研究也逐渐受到关注。许多高校和科研机构纷纷开展相关研究，取得了一定的成果。国内的智能书桌产品在功能上与国外产品相比还有一定差距，但在价格上具有一定优势。同时，国内的企业也在不断加大研发投入，努力提高产品的质量和性能。在技术方面，国内的研究主要集中在传感器技术的应用、控制系统的优化以及与其他智能家居设备的互联互通等方面。

总体来说，国内外对于智能书桌的研究都处于不断发展的阶段。未来，随着技术的不断进步和用户需求的不断提高，智能书桌将会更加智能化、人性化和多功能化。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32单片机的智能书桌控制系统设计，主要实现以下功能：

通过温湿度传感器检测温湿度，当温度高于设置最大值，开启风扇进行降温。

通过两个按键可以调节书桌高度（舵机模拟），通过另外两个按键调节书桌角度（舵机模拟）。

通过超声波检测台灯到人的距离，当距离值小于设置最大值，则有人在台灯前，此时如果光照小于设置最大值，则打开灯光，在最大值和最小值之间，根据光照值自动调节光亮度，当小于设置最小值，则调整为最大亮度

当距离值小于设置最小值，则坐姿有问题，通过语音模块提醒“请注意坐姿”

当有人时，开始计时，计时达到设置时间，通过语音模块提醒“请注意休息”，且控制书桌下降。

通过光敏电阻检测光照值

通过OLED显示屏显示距离、光照值、时间、系统运行模式。

通过按键可设置各阈值，手动调节灯亮度、切换模式。

通过wifi模块连接云平台，通过手机客户端显示距离、光照值、时间、系统运行模式，通过手机客户端远程控制修改距离阈值、光照阈值、定时时间、切换模式、控制书桌的升高和降低，控制灯光的打开与关闭。