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1、本科毕业设计（论文）基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯Temperature sensitive intelligent table lamp based on MCU speech recognition gesture control院 （系）计算机学院专 业电子信息工程班 级16电子2班学 号16210420226学生姓名吴嘉辉指导教师佟向坤提交日期2020年 4月15日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行的设计（研究）工作及取得的成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立
2、完成，不包含他人已经发表或撰写的作品及成果。对本文的研究作出贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日成绩评定成绩项论文成绩（百分制）折合比例实得成绩（折合分）指导教师成绩30%评阅教师成绩20%答辩成绩50%总评成绩注：毕业设计（论文）成绩按百分制评定。答辩成绩不及格的（评分低于60分的），则该毕业设计（论文）总评成绩为答辩成绩。内容摘要随着经济的飞速发展及科技力量的不断提升，人们的生活水平有所提高。与此同时，人们也开始对生活的要求有了一定的高度。以智能家居为例，已经逐渐成为了人们生活中一个热点话题。
3、人们对家居环境已经不仅仅是满足于外界的环境舒适，还有是对内部对家具的智能控制，从而达到当代人们所要求的智能，安全，便捷，舒适的家居环境。智能家居成为了人们对美好生活的向往的一种表达方式。全世界的智能家居公司纷纷加入到智能家居领域，电子厂商的研发可谓是浑身解数，市场竞争越逐越激烈，从各方各面让家居的每一个角落实现智能化，大到保护房屋的安全性的防盗门，小到学习办公书桌上的一盏小台灯，可谓各式各样，百家争鸣。本文主要研究是针对于智能家居中一个小巧的家具，智能台灯。为了给学习人群或是办公人群提供良好的视觉环境，针对台灯的照明及控制系统进行了研究。基于STM32单片机作为主控制器，外加语音识别模块，手势
4、识别模块及光照传感器，通过硬件电路的构建对台灯实现智能化控制。台灯的控制方式便利化和人性化满足了人们对智能台灯的基本要求，拥有较强的实用性，相信会有一定的市场前景。关键词：智能家居 智能台灯 语音识别 手势控制 温感调光AbstractWith the rapid economic development and the continuous improvement of scientific and technological power, peoples living standards have improved. At the same time, people have begun
5、to have a certain degree of demand for life. Taking smart home as an example, it has gradually become a hot topic in peoples lives. Peoples home environment is not only satisfied with the external environment comfort, but also the intelligent control of the internal furniture, so as to achieve the i
6、ntelligent, safe, convenient and comfortable home environment required by contemporary people. Smart home has become an expression of peoples longing for a better life. Smart home companies all over the world have joined the field of smart homes. The research and development of electronic manufactur
7、ers can be described as everything. The market competition is becoming more and more fierce. From all sides, every corner of the home is intelligent, and it is to protect the safety of the house The anti-theft door is as small as a small desk lamp on the desk of the study office.The main research of
8、 this article is aimed at a small furniture in smart home, smart desk lamp. In order to provide a good visual environment for the study crowd or office crowd, the lighting and control system of the table lamp was studied. Based on STM32 single-chip microcomputer as the main controller, plus voice re
9、cognition module, gesture recognition module and illumination sensor, the intelligent control of the table lamp is realized through the construction of the hardware circuit.The convenient and humanized control method of the table lamp satisfies peoples basic requirements for smart table lamps, and h
10、as strong practicality. I believe there will be certain market prospects.Keywords: Smart home Smart desk lamp Voice recognition Gesture control Thermal dimming 目录第一章 绪论11.1智能家居的发展意义与市场前景11.1.1发展意义11.2.1市场前景11.2智能台灯的研究背景与市场前景21.2.1研究背景21.2.2市场前景21.3本章小结3第二章 语音识别手势控制温感智能台灯总体设计42.1总体设计42.2基本显示功能52.2.1液
11、晶显示模块JM12864M-252.3语音识别功能52.3.1语音识别模块LD332052.4手势控制功能62.4.1手势传感器PAJ7620U272.5温感调光功能72.5.1光照传感器BH1750FVI82.6本章小结8第三章 语音识别手势控制温感智能台灯系统介绍93.1台灯的基本介绍93.2台灯的基本功能103.3台灯的手动模式103.3.1语音识别功能113.3.2手势控制功能133.4台灯的智能模式143.4.1温感调光功能143.5本章小结16结论与展望17结论17展望17参考文献19致谢21广东东软学院本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1智能家居的发展意义与市场前景1.1.1
12、发展意义近年来，我国经济环境飞速发展，人们对生活品质的不断追求和住宅智能化技术的飞速发展，智能家居的概念已经越来越频繁地出现在人们的生活当中，而这一切发展的目的都是为人类提供一个高效、舒适、便捷的生活环境。何为智能家居，智能家居即以住宅为平台，通过物联网技术将家中的各种设备都连接在一起，以实现智能化的一种生态系统，使家居生活更加便捷、舒适，是未来人们对家居生活的发展潮流和趋势。再者，智能家居产品组合智能打破了传统家具的组合模式，用户可以根据个人的喜好和家庭空间的实际情况，自由组合自由搭配，达到适合用户所需从而实现智能、便捷的家居环境。1.2.1市场前景智能家居系统的概念起源于二十世纪的美国，随
13、后，传播到欧洲、日本等国，各个国家都相继出台了能促进智能家居发展的政策，在很短的时间内得到了相当好的发展。但在我国，智能家居这一概念推广时间，直在二十世纪末智能化系统才进入国内，但发展速度惊人，二十多年的发展时间至今己存在一定数量的智能化住宅。事实上，目前我国智能家居有关研发和应用仍处于初期阶段，国家发展规划表示，智能家居作为我国培育发展战略性新兴产业的方向之一，在物联网时代的支持下，我国智能家居将会迎来一个全新的繁荣时代。在我国，智能家居的起步虽然晚，相关技术水平也仍然处在初期的发展阶段，但是由于中国的人口基数非常大，刚性购房者有很大的房屋需求，伴随经济的发展使得人们的消费水平不断提高，家居
14、质量要求随着人们生活水平的提高而提高，因而现阶段的房地产行业发展支持智能化家居产业，为房地产业的发展塑造了一个新的发展方向。由于智能家居同时涉及互联网、信息产业、制造业、家电业等多个领域，因此在各自的发展规划中，各有不同的战略定位和内容谋篇，各行各业将因此蓬勃发展。智能家居之所以能在发展规划中被国家政策所支持及其他行业所关注，主要原因是一方面，是这一新兴产业符合世界发展潮流，以及开拓互联网的广阔前景；另一方面，是这一新兴产业的消费市场和空间，纷纷被各大行业所看好。随着物联网智能家居时代的发展，影响的不仅是人们的居住生态，人们的生活方式也发生了巨大的改变。据有关信息所示，未来十年，智能家居将在全
15、球八成以上的国家普及。当然，中国无疑将成为各大行业各大公司争夺智能家居的主战场。1.2智能台灯的研究背景与市场前景1.2.1研究背景智能台灯研发服务的主要对象是学生和办公人群。主要原因是学生在青少年时期读书写字的视距过近等不正确的用眼习惯及不良好的用眼环境从而导致视力急剧下降。而办公人群也在工作时过度使用电子产品等不规范不正确的行为习惯从而引起视力减退。据2018年世界卫生组织的调查所显示，目前我国近视患者达六亿，中国青少年近视率剧高居世界第一，大学生的近视率均已超过七成并逐年上升，小学生近视率接近四成。这正需要人们对保护眼睛引起重视的同时，调整好自身的用眼习惯以外，一盏智能台灯，如图1-1所
16、示，也是保护眼睛的重要保障。图1-1市面上的智能台灯1.2.2市场前景现代社会发展速度飞快，在发展的同时，人们也为之付出相对的努力以跟上社会的进步。学生知识的学习量增大了，在大城市奋斗的人们的工作压力也逐渐增大，工作学习的同时，人们对台灯的需求量会相对增加，要求也会随之提高。事实上，未来智能家居中的智能照明领域要成为智能家居中的主战场也仅仅只是时间上的问题。据2017年智能台灯行业投资前景及投资策略研究报告中提出，中国智能台灯行业的销售额为12.76亿元，销售量为299.29万台，中国智能台灯占台灯总销售额和总销售量的比重分别为37.0%和6.6%，预计2018-2022年，中国智能台灯占台灯
17、总销量和总销售额的比重整体将继续呈现出上升的态势，可谓发展空间无限辽阔。智能台灯作为智能家居的一个重要组成部分，所承担的角色不仅仅是一盏灯和一个开关的存在，它能与家居连接成一块，全方位地为用户提供智能家居的环境与服务。目前市面上所销售的大多是传统台灯都是只配备基本的单一的照明功能，且发光体为一般灯管或LED灯都不具备保护眼睛功能。本次智能台灯的设计是在传统的台灯上添加了语音识别、手势控制、温感调光三大功能，弥补了传统台灯的不足，能提供人们在学习工作的用眼环境进而保护眼睛。简单直接的控制方式还可以保护眼睛的智能台灯符合了当代人们对生活质量的提升及对智能家居的基本要求。1.3本章小结人们生活水平的
18、提高伴随着经济的飞速发展，人们对房屋、对家居质量的需求愈发向上，国家和房地产行业也正大力支持发展智能化家居产业，现代的人们对合理用眼，科学护眼的问题越来越关注。综合这几个因素，智能台灯的出现正好符合了世界发展潮流的方向，也是人类生活当中崭新的消费市场与空间。拥有语音识别、手势控制、温感调光三大功能的智能台灯，相信会在不久的将来，快速步入人们的生活当中，逐渐成为人类生活中常见的一部分。第二章 语音识别手势控制温感智能台灯总体设计2.1总体设计基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯，该台灯采用STM32系列的STM32F103C8T6 32位处理器作为主控制器，如图2-1，图2-2所示，负责协调
19、液晶显示模块JM12864M-2、语音识别模块LD3320芯片、手势传感器PAJ7620U2芯片及光照传感器BH1750FVI的正常运作从而实现台灯所具备的语音识别、手势控制及温感调光三大功能。其中，语音识别模块LD3320芯片采用的是UART通信方式，手势传感器PAJ7620U2芯片及光照传感器BH1750FVI采用的是I2C通信方式。图2-1 STM32F103C8T6实物图图2-2 STM32F103C8T6引脚图2.2基本显示功能为方便向使用者显示台灯当前的状态为是“智能模式”还是“手动模式”，我们在台灯上加入了一块OLED液晶显示模块JM12864M-2以显示台灯正处于的工作模式，以
20、及显示光照传感器所收集到的光线强度LUX。2.2.1液晶显示模块JM12864M-2基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯，其实现台灯的显示功能所用的模块为OLED液晶显示模块JM12864M-2，如图2-3所示。JM12864M-2是汉字图形点阵液晶显示模块，因显示汉字及图形方便及低功耗而得到广泛地应用。其尺寸为0.96寸，分辨率为128*64像素。该液晶显示模块的工作电压为3.3-5V，适用于便携式系统，使用移动电源即可满足供电需求，此特点比较符合应用于台灯上。图2-3 JM12864M-2液晶显示模块实物图2.3语音识别功能语言，作为人类信息交流中最重要的和最便捷的方式。人与机器的交流
21、能否像人和人一样随心自如，是现代人对美好生活的向往所要一直探讨的问题。美国科学家诺伯特维纳曾指出：“通常，我们仅仅把语言看作是人与人之间的通信手段，但是，要使人向机器，机器向人以及机器向机器讲话，那也是完全办得到的”。智能家居中传统的家用电器的控制无外乎两种控制方式：手动或遥控。随着家用电器的增多，开关和遥控原来越多，使用极不方便。此时，我们可以采用语音识别的方式去控制台灯。例如，在深夜摸黑去开灯的时候，我们就可以很方便地说出“开灯”，这么一来，显得语音识别及控制在智能家居中尤为重要。因此，我们在传统家居台灯的基础上加入了语音识别模块，以实现通过语音来控制台灯。2.3.1语音识别模块LD332
22、0基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯，其实现语音识别功能所用的模块为LD3320，如图2-4所示。LD3320是一种“语音识别”的专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括麦克风接口、声音输出接口等。而且，语音识别的关键词语列表支持任意动态编辑。语音识别模块LD3320有以下四个主要的特点：（1）具有快速而稳定的优化算法，可以完成非特定人语音识别。即预先设定好语音指令，并不需要用户训练和录音，即可完成语音识别功能，且其准确率高达95%。（2）芯片每次可以识别最多可以设置50项的识别句，每个识别字可以是单个文字，词组，甚至是一个短句。其长度限制为不超过十个汉字或79个字节的拼
23、音串。另一方面，识别句的内容可以随时地编辑和修改。（3）芯片支持并行和串行接口，串行方式可以与其他模块相连接。（4）芯片的工作电压为3.3V，适用于便携式系统，使用移动电源即可满足供电需求，此特点同时也比较符合应用于台灯上。图2-4 语音识别模块LD3320实物图2.4手势控制功能随着现代科技的迅速发展和人们日益的生活水平提高，智能家居的概念逐渐走入人们的视野，如今已经应用到生活各个方面。同时，随着数字图像处理、语音识别等人工智能技术的飞速发展，智能的人机交互也逐渐应用于消费类电子领域。当前，语音识别技术相对而言已经比较成熟，手势控制是继语音识别技术后另一项行业大力推广的技术。手势控制应用在家
24、具上的情况越来越常见，例如在空调、电视等家电中的应用。近年来，家电领域各厂家都针对手势控制技术而大力研究。2.4.1手势传感器PAJ7620U2基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯，其实现手势控制功能所用的模块为手势传感器PAJ7620U2，如图2-5所示。该芯片的内部集成了光学数组是传感器，可以识别检测出九种手势动作：上、下、左、右、前、后、顺时针旋转、逆时针旋转以及挥动。该芯片体积小，灵敏度高，兼容3.3V或5V的供电环境，适用于便携式系统，使用移动电源即可满足供电需求，此特点同时也比较符合应用于台灯上。图2-5手势传感器PAJ7620U2实物图手势传感器PAJ7620U2的主要任务是
25、实时感应识别范围内的手势活动，将感应到的手势活动信息通过手势检测模块转化并输入给控制系统模块。控制系统模块根据接收到的手势模块的电信号后，转化为数字信号生成控制信息后通过信号传输模块对目标设备（台灯）进行一系列的操作，如图2-6所示。图2-6手势控制流程图2.5温感调光功能青少年近视主要原因是在读书写字的时候视距过近等不正确的用眼习惯及不良好的用眼环境从而导致视力急剧下降，另一方面的原因是晚上在使用台灯读书写字的时候台灯的灯光强度不合适以形成不良的用眼环境。该台灯从外界光强的出发点出发，运用台灯的灯光强度与外界光照强度相匹配，以给台灯使用者提供最良好的用眼环境。2.5.1光照传感器BH1750
26、FVI基于单片机语音识别手势控制的温感智能台灯，其实现温感调光功能所用的模块为光照传感器BH1750FVI，如图2-7所示。光照传感器BH1750FVI是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路,利用这种集成电路制成的传感器可以采集光线强度数据,还可以探测较大范围的光强度变化，控制器可以通过搜集外界光照强度的强弱对台灯灯光进行电压的调节。此外，该光照传感器的工作电压为3.3-5V，适用于便携式系统，使用移动电源即可满足供电需求，此特点同时也比较符合应用于台灯上。图2-7光照传感器BH1750FVI实物图2.6本章小结该智能台灯以STM32F103C8T6单片机作为主控制器，负责控
27、制液晶显示模块JM12864M-2、语音识别模块LD3320、手势传感器PAJ7620U2以及光照传感器BH1750FVI。语音识别模块LD3320具有快速而稳定的优化算法且支持任意动态编辑，可以精准地识别出语音内容；手势传感器PAJ7620U2体积小，灵敏度高，识别力强，也可以精准地判断出手势动作；光照传感器BH1750FVI可以采集光线强度数据和探测较大范围的光强度变化从而对灯光亮度进行调整，从而实现该台灯的三大功能：语音识别功能、手势控制功能及温感调光功能。第三章 语音识别手势控制温感智能台灯系统介绍3.1台灯的基本介绍基于单片机语音识别手势控制温感智能台灯，如图3-1所示，分为基础部分
28、以及功能部分两大部分。（1）基础部分，由开关电源、基础按键、黄色LED灯、白色LED灯。开关电源负责控制台灯电路的通断。基础按键负责控制黄色LED灯和白色LED灯及台灯“智能模式”和“手动模式”之间的转换。（2）功能部分，由STM32F103C8T6作为主控制器，连接液晶显示模块JM12864M-2、语音识别模块LD3320、手势传感器PAJ7620U2以及光照传感器BH1750FVI。STM32F103C8T6负责控制台灯的正常运作；液晶显示模块JM12864M-2负责显示台灯当前的模式以及显示光照传感器BH1750FVI所收集到的外界光照度；语音识别模块LD3320负责通过语音控制台灯的操
29、作；手势传感器PAJ7620U2负责通过手势控制台灯的操作；光照传感器BH1750FVI负责收集外界光线强度LUX。图3-1语音识别手势控制的温感智能台灯实物图3.2台灯的基本功能语音识别手势控制温感智能台灯的基本功能是由三个基础按键分别控制台灯的三个基本功能。（1）“控制黄灯”按键可用于控制黄灯。接通电源后，当黄灯处于按下“控制黄灯”按键一次，黄灯亮起，亮度等级为一级亮度；再次按下“控制黄灯”按键一次，黄灯亮度有所加大，亮度等级为二级亮度；再次按下“控制黄灯”按键一次，黄灯亮度再有所加大，亮度等级为三级亮度。最后，再次按下“控制黄灯”按键一次，黄灯熄灭，即为黄灯为关闭状态。（2）“控制白灯”
30、按键可用于控制白灯。接通电源后，当白灯处于按下“控制白灯”按键一次，白灯亮起，亮度等级为一级亮度；再次按下“控制白灯”按键一次，白灯亮度有所加大，亮度等级为二级亮度；再次按下“控制白灯”按键一次，白灯亮度再有所加大，亮度等级为三级亮度。最后，再次按下“控制白灯”按键一次，黄灯熄灭，即为白灯为关闭状态。（3）“模式转换”按键可用于控制台灯的模式转换。接通电源后，台灯的初始状态为“手动模式”。按下“复位”按键后，再按下“模式转换”按键，台灯即可从“手动模式”转变为“智能模式”。3.3台灯的手动模式接通语音识别手势控制温感智能台灯的电源后，台灯的初始状态为手动模式，如图3-2所示。台灯处于“手动模式
31、”时，语音识别模块LD3320及手势传感器PAJ7620U2开始实现其功能，此时，可以通过语音识别和手势控制来控制台灯。图3-2台灯处于“手动模式”3.3.1语音识别功能当台灯处于手动模式时，可以通过语音识别模块LD3320来控制台灯。使用者只需要对着语音模块的“内置咪头”，如图3-3所示，说出特定的语音指令即可控制台灯，如图3-4所示。首先，使用者需要说出“智能”两字的文字语音指令，即可触发指示灯亮起。其次，再说出“黄灯”或“白灯”两字的文字语音指令，即可让黄灯或白灯亮起，初始亮度为一级亮度。若使用者需要把当前颜色的灯光亮度变为二级亮度，可继续说出“智能”两字的文字语音指令，再说出“黄灯”或
32、“白灯”两字的文字语音指令，灯光亮度加大，即由一级亮度变为二级亮度。若使用者需要把当前颜色的灯光亮度变为三级亮度，可继续说出“智能”两字的文字语音指令，再说出“黄灯”或“白灯”两字的文字语音指令，灯光亮度加大，即由二级亮度变为三级亮度。若使用者需要把灯光熄灭，可继续说出“智能”两字的文字语音指令，再说出“黄灯”或“白灯”两字的文字语音指令，灯光即可熄灭。若使用者想切换灯光颜色，此时若黄灯正在亮起，说出“智能”两字的文字语音指令，再说出“白灯”两字的文字语音指令，一级亮度的白灯即可亮起。若使用者想切换灯光颜色，此时若白灯正在亮起，说出“智能”两字的文字语音指令，再说出“黄灯”两字的文字语音指令，
33、一级亮度的黄灯即可亮起。图3-3语音识别模块运行状态图3-4语音识别控制台灯流程图3.3.2手势控制功能当台灯处于手动模式时，可以通过手势传感器PAJ7620U2来控制台灯。使用者只需要对着手势传感器做出指定的手势动作即可控制台灯，如图3-5所示。（1）手势控制黄灯。当使用者从左向右的手势第一次在手势传感器上方划过时，即可让黄灯亮起，初始亮度为一级亮度。当使用者从左向右的手势第二次在手势传感器上方划过时，黄灯亮度加大，即由一级亮度变为二级亮度。当使用者从左向右的手势第三次在手势传感器上方划过时，黄灯亮度再加大，即由二级亮度变为三级亮度。当使用者从左向右的手势第四次在手势传感器上方划过时，黄灯熄
34、灭。（2）手势控制白灯。当使用者从右向左的手势第一次在手势传感器上方划过时，即可让白灯亮起，初始亮度为一级亮度。当使用者从右向左的手势第二次在手势传感器上方划过时，白灯亮度加大，即由一级亮度变为二级亮度。当使用者从右向左的手势第三次在手势传感器上方划过时，白灯亮度再加大，即由二级亮度变为三级亮度。当使用者从右向左的手势第四次在手势传感器上方划过时，白灯熄灭。（3）手势切换灯光颜色。若使用者想切换灯光颜色，若此时黄灯正在亮起，只需从手势传感器上方划过从右向左的手势，一级亮度的白灯即可亮起；若此时白灯正在亮起，只需从手势传感器上方划过左向右的手势，一级亮度的黄灯即可亮起。图3-5手势控制台灯图3.
35、4台灯的智能模式接通语音识别手势控制温感智能台灯的电源后，台灯的初始状态为手动模式。按下“复位”按键之后，再按下“模式转换”按键即可将台灯模式由“手动模式”模式变为“智能模式”，如图3-6所示。光照传感器BH1750FVI会一直将收集到的光线强度LUX的数据传到液晶显示模块JM12864M-2上。当台灯处于“手动模式”时，温感调光功能并不会触发。只有当台灯处于“智能模式”时，温感调光功能触发并控制白灯的开启与关闭。图3-6台灯处于 “智能模式”3.4.1温感调光功能温感调光功能只针对控制白灯。当台灯处于“智能模式”时，若光照传感器BH1750FVI收集到的光线强度LUX数值小于100时，白灯亮
36、起，如图3-7所示；若光照传感器BH1750FVI收集到的光线强度LUX数值大于100时，白灯熄灭，图3-8所示。图3-7智能模式下当光线强度LUX小于100时白灯会亮起图3-8智能模式下当光线强度LUX大于100时白灯熄灭3.5本章小结基于单片机语音识别手势控制温感智能台灯的基础部分具有开灯、关灯及控制灯光亮度的功能，按下黄灯或白灯按键即可对黄灯或白灯进行一系列的控制，与传统台灯的大致相同。功能部分分为手动模式和智能模式。当台灯处于手动模式的状态下，语音识别模块LD3320及手势传感器PAJ7620U2即可实现其功能，使用者可以用语音或手势控制台灯。只需要说出“智能”两字的文字语音指令，再说
37、出“黄灯”或“白灯”两字的文字语音指令，或是做出从左向右或从右到左的手势即可让黄灯或白灯实现开灯、关灯、控制灯光亮度等对台灯的控制。当台灯处于智能模式的状态下，光照传感器BH1750FVI收集到的光线强度LUX数值大于或小于100时，白灯即会做出开灯或关灯的响应。综上所述，台灯中各模块各司其职使得台灯变得“智能化”。加入了语音识别模块及手势控制模块实现语音识别和手势控制的功能让使用者对台灯的控制变得简单而又便捷。加入了光照传感器收集外界光线强度进而控制白灯的开启和关闭可以为使用者提供较为温和的用眼环境进而保护使用者的眼睛。相信拥有语音识别、手势控制、温感调光三大功能的智能台灯，能够为使用者提供
38、“智能化”的使用便利。结论与展望结论本文以智能家居的发展作为主题从而引申出智能家居中的一员智能台灯。本论文以智能台灯为背景，加入语音识别技术，手势控制技术以及温感调光技术，使得台灯实现智能化，满足人们对智能家居的要求，为人们提供一定的便利。（1）具有语音识别功能的台灯，使用者直接与台灯进行互动，通过特定的语音指令对台灯进行控制，既可以控制灯光的颜色也可以控制灯光的亮度。关键在于使用者在台灯可接受的范围内使用语音而不需要借助任何的遥控器或是网络，即可控制台灯，不需要有繁琐复杂的设置，为使用者提供了极大的便利。（2）具有手势控制功能的台灯，使用者可以根据个人对光感的习惯与环境的变化，只需轻轻摆摆手
39、可以通过手势来调节台灯的灯光颜色以及灯光亮度。这样的便捷方式不仅可以为家里的环境做一些特别的点缀，还可以极大地方便了经常需要夜间起床或者看护小孩的人。（3）具有温感调光功能的台灯，能对使用者在工作或学习的过程中起到保护眼睛的作用。台灯灯光的亮度与外界的光度相互匹配，当识别到外界光线强度比较小时，白灯开启，当识别到外界光线强度比较大时，灯光熄灭。让使用者不用受到强光刺激眼睛或是亮度不足而需要用眼的力度加大，每时每刻给予使用者一个适合工作学习的环境。具有语音识别、手势控制、温感调光三大功能的智能台灯，在使用者对台灯控制有着便捷、直接的特点外，还可以在一定程度上改善使用者的用眼问题，符合了现代人们对
40、生活质量的提升及对智能家居的基本要求。展望该语音识别手势控制的温感智能台灯的功能还是比较单一，在以后对台灯基本功能上的研究与改进中：（1）在基本功能上，可以把所用的光源更换为护眼光源，以进一步保护使用者的眼睛。可以外加人体红外感应，即使用者离开台灯一段时间后台灯可以自动熄灭，从而节省电源。此外，还可以外加蓝牙模块，让使用者可以通过手机软件应用程序控制台灯，进而再为使用者提供便捷。（2）在语音识别技术上，智能台灯语音识别技术上还只是停留在语句匹配的范围，使用者要先说出固定的指令再说出功能指令与其相匹配才能使得台灯实行操作，而且精确度、识别速度、适应性仍需提高。此外，人与台灯在交互的方式及实现上缺
41、乏多样性以及交互之间的距离还可以有一定范围内的提高，以及在嘈杂的环境当中，识别技术可以在杂音中依然可以获取到信息。（3）在手势控制技术上，在识别人的手势过程中，红外感应容易受到外界环境的干扰，如温度、光度等。此外，手势传感器对手势检测的距离和精度有限，传感器的位置差异也会对识别造成一定的影响。对此，在手势识别的抗扰能力及检测距离、精度上仍需要有进一步的技术提高。（4）在温感调光功能上，该台灯只简单实现了传感器收集外界光线强度从而控制灯光的开启与关闭，并没有准确实现灯光与外界光线强度之间的光强匹配。究竟是怎样的亮度环境才是最符合人体在工作学习中的状态一直是医学和生理学领域一直在探索的话题。台灯该
42、如何顺应外界光度环境的变化程度而做出怎样变化同样也是一个值得探讨的问题。对于这两个问题的提出，在温感调光技术上仍需要有进一步的提高。智能台灯是一个具有便捷化和人性化的智能家居设计。本文虽然设计和实现了一个智能台灯的雏形，且经过了性能测试验证了台灯的可行性，但由于时间、成本、技术等因素的限制，在整个设计构想及实现上仍有许多不足仍需要去完善。大部分的工作都是在较为理想的环境下完成的，但也许会在实际日常生活中的稳定性，兼容性，甚至是安全性出现一些问题，这需要再投入时间和精力进行研究和改进。智能家居是未来的的发展趋势，在智能台灯领域上将会产生一个无限广阔的市场。为了适应人们及市场的需求，必须不断地完善
43、智能台灯的便捷性与实用性，是智能台灯能更加深入地走进现代人们的生活中。参考文献1胡鹏鹏，王南兰，秦侨，雷顺华，张星.基于STM32的智能家居系统设计J.电子世界，2019（10）：143-144.2韩睿.基于zigbee的智能家居J.电子世界，2019（10）：29-30.3杜银，罗浩敏，方鑫，卢新祥.基于语音识别的智能家居系统设计J.电子测试，2019（18）：17-18.4凌贤鹏，李绽蕾，刘昊，张钐钐，俞芸芸.基于智能语音的智能家居系统设计J.物联网技术，2019（1）：73-74.5翟冠杰.嵌入式智能家居控制系统设计. J.电子世界，2019（3）：186.6郑定超，陈彩微.智能家居控制
44、系统设计与实现.J.电子世界，2019（2）：144-145.7拓天甜，颜光友.智能家居组网专利技术分析.J.中国科技信息，2019（17）：33-34.8黄武云.多功能智能台灯设计.J.科技资讯，2018（8）：75-75.9张灵敏，苏晓烽，苏庆伟，孙伟杰.基于STM32单片机的智能台灯X-Light.J.电子世界，2016（16）：54-55.10袁博.基于STM32的语音控制与坐姿检测智能台灯原型系统.J.实验室研究与探索，2019（3）：56-60.11宋斌，袁庆庆，杨娜.基于STM32的智能台灯系统设计.J.电子测量技术，2017（6）：67-71. 12胡应坤.基于STM32双控调
45、节智能台灯设计.J.现代信息科技，2018（10）：51-53.13方洁，蔡璇.基于STM32智能台灯设计.J.电子世界，2018（20）：126-127.14钱页彤，吴瑕，杨柳清，付家兴.基于Zigbee技术的智能台灯系统的设计.J.数码世界，2018（10）：208.15尹克岩.基于单片机的智能台灯设计.J.电子制作，2017（15）：34-35.16陆远远，马斌，夏建草，范蕾.基于语音识别技术的智能台灯.J. 中小企业管理与科技(下旬刊)，2016（24）：175-176.17龙洋，王桥，吴恋.基于智能家居的防近视智能台灯研发.J.物联网技术，2018（8）：107.18陈晓航，夏彬阳.
46、基于智能家居系统的智能台灯设计与实践.J.现代工业经济和信息化，2016（11）：73-75.19马国强，辛永田，连梦想，于淑卿，薛磊.一种智能台灯的设计与开发.J.物联网技术，2018（1）：93-95.20佟星，刘炽辉.智能台灯的设计与实现.J.电脑知识与技术，2018（3）：169-170.21陈心灵，钱宁博，胡佳辉，王战中.基于STM32单片机的嵌入式语音识别系统设计.J.机电工程技术，2019（6）：135-137.22陆昱方.简述语音识别的实现过程.J.科技传播，2019（2）：121-122.23陈春玲，李雯雯，余瀚.嵌入式语音识别系统的测试方法研究.J.计算机技术与发展，201
47、9（7）：108-113.24牛作东,李捍东.基于STM32的手势识别控制器的设计.J.电子测试，2019（6）：20-21.25刘丹，闻桂东.可嵌入式智能调光控制模块电路设计.J.广东科技，2019（11）：70-73.26龚煜涵，姬庆庆.一种控温调光台灯.J.科学大众(科学教育)，2019（3）：37.致谢时光总在回首时才发现它的短暂。在论文完成之际，也意味着大学四年的学生生涯即将结束。时光虽飞逝，但感情和记忆依然还在。四年的学习生活中，身边的同学和老师无时不帮助我，使我在大学生活中收益良多。从踏入实习期，到撰写论文，这段时间自己慢慢地定下自己的目标，当然也经历了不少的起伏。这一路得到了许多热心的的帮助和关怀。感谢参与我的论文评审、答辩的老师，感谢在百忙之中抽空评审我的论文。感谢四年以来各位专业老师对我们默默付出。还依稀记起各位老师教会我们的各种软硬件的专业基础，现在回想起来课堂上的情景仍是历历在目。感谢佟老师在我们实习阶段对我们的悉心照顾，每当我们遇到问题都耐心解答，老师严谨的工作态度感染了我们对待学业上的态度，严谨的工作态度之余传达出来的却是一种亲切的话语，鼓舞着同学们继续奋发向前。感谢同窗四年的大学同学、