首页      实物视频演示     设计说明书预览      答辩PPT预览

设计说明书

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 人体红外

3.6WIFI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 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2信息显示

5.3 按键功能测试

5.4 灯光调节测试

结  论

参考文献

致  谢

1、引 言

1.1 选题背景及实际意义

一、选题背景

（一）科技发展趋势

随着科技的不断进步，智能化产品逐渐走进人们的生活。从智能手机到智能家居，人们对于便捷、智能的生活方式的需求越来越高。在这样的大背景下，各种智能设备的研发成为了科技领域的热门方向。

（二）镜子的传统功能与局限

传统镜子主要功能是反射影像，帮助人们整理仪容仪表。然而，它的功能相对单一，无法满足人们在现代生活中对于更多信息和便捷操作的需求。

（三）单片机技术的成熟

单片机作为一种集成度高、体积小、可靠性高的微控制器，在各个领域得到了广泛应用。其强大的控制能力和丰富的外设接口，为实现智能镜子的各种功能提供了技术支持。

二、实际意义

（一）提升生活品质

多功能集成：智能镜子可以集成多种功能，如显示时间、天气信息、新闻资讯等，让人们在整理仪容的同时，能够获取更多的实用信息，无需再通过其他设备进行查询，极大地提高了生活的便利性。

个性化设置：用户可以根据自己的需求进行个性化设置，例如调整显示亮度、颜色等，满足不同用户的审美和使用习惯。

（二）健康管理

皮肤检测：通过集成传感器，智能镜子可以对用户的皮肤状况进行检测，如分析皮肤水分、油脂含量等，并提供相应的护肤建议，帮助用户更好地进行皮肤管理。

健康监测：一些智能镜子还可以集成健康监测功能，如测量体温、心率等生命体征，为用户提供实时的健康数据，方便用户随时了解自己的身体状况。

（三）智能家居的重要组成部分

互联互通：智能镜子可以与其他智能家居设备进行互联互通，实现智能化的家居控制。例如，通过与智能音箱连接，用户可以通过语音指令控制镜子的功能，或者通过镜子控制其他智能家居设备，如灯光、窗帘等。

提升家居智能化水平：智能镜子的出现，为家居增添了一份科技感和时尚感，提升了家居的智能化水平，满足了人们对于高品质生活的追求。

（四）推动科技进步

技术创新：智能镜子的设计涉及到单片机技术、传感器技术、显示技术等多个领域的技术创新。通过对这些技术的研究和应用，可以推动相关领域的技术进步。

产业发展：智能镜子的市场需求不断增长，将带动相关产业的发展，如电子制造、软件开发等。同时，也将促进相关企业加大研发投入，提高产品的竞争力。

总之，基于单片机的智能镜子设计具有重要的选题背景和实际意义。它不仅满足了人们对于便捷、智能生活方式的需求，还为推动科技进步和产业发展做出了贡献。

1.2 国内外研究现状

一、国内研究现状

（一）高校及科研机构研究

在国内的许多高校，相关专业的研究团队对智能镜子展开了探索。他们主要侧重于技术的创新性研究。例如，有的高校实验室利用单片机结合图像处理技术，开发出能够对用户面部进行简单分析的智能镜子。通过在镜子表面添加摄像头模块，借助单片机强大的运算能力对采集到的面部图像进行处理，能够检测出面部的一些基本特征，如是否有黑眼圈、痘痘等皮肤问题，为后续的皮肤健康分析提供数据支持。

科研机构也在积极探索智能镜子在智能家居系统中的应用。通过将智能镜子与物联网技术相结合，实现其与其他智能家居设备的联动。比如，和智能照明系统配合，当用户在镜子前使用化妆功能时，镜子能够根据环境光自动调节亮度，并且通过单片机向智能灯具发送指令，调整周围环境灯光的色温，以达到最佳的化妆光线效果。

（二）企业产品研发

国内一些科技企业已经推出了具有一定功能的智能镜子产品。这些产品通常集成了时间、天气显示等基本功能。例如，某些品牌的智能镜子在外观上和普通镜子相似，但内部嵌入了单片机控制系统，通过触摸或语音控制的方式，可以在镜子表面显示日期、时间、天气情况等信息。并且，部分企业还在不断完善产品的功能，增加了化妆教学视频播放功能。用户在化妆时可以通过镜子上的显示屏播放化妆教程，方便用户学习和模仿不同的妆容。

智能镜子在商业应用场景也有所拓展。在一些高端酒店和商场的洗手间、试衣间中，安装了带有广告投放功能的智能镜子。这些镜子利用单片机控制广告的投放时间、内容切换等，根据不同的时间段和用户群体，精准推送商品广告或品牌宣传信息，同时也能够为用户提供基本的仪容整理功能。

二、国外研究现状

（一）前沿技术探索

国外在智能镜子的技术研发方面较为领先，特别是在显示技术和人机交互方面。一些研究团队利用透明有机发光二极管（OLED）技术，开发出具有更高透明度和显示质量的智能镜子。这种镜子在未开启显示功能时，几乎与普通镜子无异，而当开启显示功能后，能够提供非常清晰的图像和文字显示。例如，在一些高端的概念智能镜子中，其采用了高分辨率的 OLED 显示屏，通过单片机精确控制像素点的发光，实现了近乎完美的视觉效果。

在人机交互方面，国外研究侧重于自然交互方式。通过先进的传感器和语音识别技术，用户可以通过简单的手势或者语音指令来操作智能镜子。例如，通过在镜子周围安装高精度的手势传感器，单片机可以对用户的手势动作进行识别，如向左滑动、向右滑动等手势分别对应不同的功能切换，像切换信息页面、调整镜子亮度等操作，极大地提高了用户体验的便捷性。

（二）市场产品情况

国外已经有一些成熟的智能镜子品牌进入市场。这些品牌的产品功能丰富多样，除了基本的信息显示和智能家居控制功能外，还注重健康管理方面的功能。例如，有的智能镜子产品可以通过近红外光谱技术检测皮肤深层的健康状况，结合单片机的数据处理能力，为用户提供专业的皮肤健康报告和护肤建议。而且，这些产品还能与用户的手机应用程序进行连接，将用户的健康数据同步到手机上，方便用户随时查看和管理自己的健康信息。

在智能家居生态系统中，国外的智能镜子通常能够与其他智能设备实现更深度的融合。例如，它可以作为智能家居的控制中心，通过与智能安防系统连接，当有异常情况发生时，智能镜子能够及时显示报警信息，并通过单片机控制相关设备采取相应的措施，如开启摄像头进行录像等。

总体而言，国内外对于基于单片机的智能镜子设计都在积极探索和发展。国外在前沿技术和产品功能的深度融合方面暂时领先，而国内在产品的性价比和快速应用推广方面也展现出了自身的优势，并且在不断追赶国际先进水平。

1.3 课题主要内容

本设计是基于STM32的智能镜子，主要实现以下功能：

1.可通过WiFi模块连接至与平台

2.可通过网络获取当前城市的天气

3.可通过电容按键控制除雾

4.可通过电容按键控制灯盘的开关、颜色以及亮度等

3.可通过红外传感器检测是否有有人，从而决定是否启用电容按键