DPJ-860基于STM32单片机蓝牙GSM语音老年轮椅车

1、前言

这两年开始毕业设计和毕业答辩的要求和难度不断提升，传统的毕设题目缺少创新和亮点，往往达不到毕业答辩的要求，这两年不断有学弟学妹告诉小洪学长自己做的项目系统达不到老师的要求。为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设，小洪学长分享优质毕业设计项目，今天要分享的是基于STM32单片机蓝牙GSM语音老年轮椅车轮椅采用小车模型来设置，进行小车的底座搭建，系统总体设计基于STM32单片机的蓝牙GSM语音老年轮椅车以STM32F103C8T6为核心控制器，整合蓝牙无线控制、GSM/GPRS远程通信、语音交互三大功能，同时搭载姿态检测（防侧翻）、避障等安全模块，实现“本地便捷控制+远程安全监护”的双重目标，适用于老年人群体的日常出行与健康管理。硬件系统组成主控模块：选用STM32F103C8T6（或F429），其内置ARM Cortex-M3/M4内核（最高72/180MHz主频）、64KB Flash+20KB SRAM（F4系列支持更大内存），具备丰富的外设接口（USART、I2C、SPI、ADC），满足多模块通信与数据处理需求。蓝牙控制模块：采用HC-05/HC-08等经典蓝牙模块（支持SPP串口协议），通过USART与STM32连接，实现手机APP与轮椅的短距离无线控制（如前进、后退、转向），传输距离约10米（Class 2），适合陪护人员近距离辅助操作。GSM/GPRS模块：选用SIM800C/SIM900A工业级模块（支持四频900/1800MHz），通过USART与STM32通信，实现短信报警（如心率异常、轮椅侧翻时向家人发送经纬度）、语音通话（紧急情况下一键呼叫）、GPRS数据传输（健康数据上传至云端），覆盖全球GSM网络。语音交互模块：采用snr9813（非特定人语音识别）或HC-05语音模块，通过SPI/I2C与STM32连接，支持语音指令控制（如“前进”“后退”“停止”）和语音播报（如“当前速度”“电量低”），无需手动操作，提升老年人使用便捷性避障模块：搭载红外漫反射传感器（检测距离0-450cm，盲区2cm），通过IO口与STM32连接，实时检测前方障碍物，接近时（如<30cm）启动蜂鸣器预警并停止轮椅运动，防止碰撞。电机驱动与电源模块：采用L298N电机驱动模块（支持PWM调速，驱动电流可达2A），控制直流减速电机（如HC02-48，扭矩大、转速稳），实现轮椅的前进、后退、转向；电源选用高性能锂离子电池（如12V 20Ah），搭配电池保护板（过充、过放、过流保护），并通过STM32的ADC接口实时监测电池电量（显示在OLED上）。人机交互模块：配备0.96寸OLED显示屏（I2C接口，128×64分辨率），显示轮椅状态（速度、电量、定位）；设置物理按键（如紧急停止、模式切换），作为备用控制方式，应对蓝牙/GSM失效场景。

2、简介

（1）自动感知功能：采用人体传感器判断是否有人坐下，坐下后才能进行激活轮椅的运动状态。
（2）自动避障功能：采用该红外传感器判断障碍物，当检测到障碍物的时候进行停止轮椅的运动状态，防止因为使用者操作不当和特殊情况产生的损失，保证安全性。
（3）轮椅的行走控制功能：采用按键设置，控制轮椅的左转、右转、前进、后退、停止的控制；也可以通过语音来控制轮椅的运行状态，能够实现简单的语音控制，轮椅的行走、左转、右转、后退、停止等功能。
（4）双陪护功能：采用手机端可以控制轮椅的紧急情况，运行状态设置。在遇到危险的时候，通过GSM模块和GPS定位，通过当前的定位来给紧急联系人发送求助消息。
（5）无线通讯功能：采用蓝牙作为无线数据传输，当使用者和陪护人员在一起来但是有危险的情况下手机端进行控制轮椅的运动状态。
（6）液晶显示屏：显示轮椅的当前工作状态，提示使用者能够正确操作，保证人身安全。

3、组成

本设计由STM32F103C8T6单片机最小系统+oled液晶显示电路+蓝牙模块+红外漫反射模块+GSM模块+红外模块+按键电路+GSM模块+蜂鸣器报警电路+电源电路组成。

4、实现效果

整体展示

​哔哩哔哩视频链接：

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5、设计原理

5.1STM32F103C8T6简介

  1. STM32系列处理器是意法半导体ST公司生产的一种基于ARM 7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。选择此款控制芯片是因为本系统设计并非追求成本的最低或更小的功耗，而是在实现本设计功能的前提下能够提供更丰富的接口和功能以便于设计实验系统各实验项目所需的外围扩展电路。此款控制芯片在完成单片机课程的学习后上手较为容易，在医疗器械中应用广泛，具有很好的学习、实验研究价值。
  2. 一、STM32的主要优点：
  3. （1）使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核
  4. （2） 优异的实时性能
  5. （3） 杰出的功耗控制
  6. （4） 出众及创新的外设
  7. （5） 最大程度的集成整合
  8. （6） 易于开发，可使产品快速将进入市场
  9. 二、STM32——最佳的平台选项
  10. 对于使用同一平台进行多个项目开发而言，STM32是最
  11. 佳的选择：
  12. （1） 从仅需少量的存储空间和管脚应用到需要更多的存储空间和管脚的应用
  13. （2） 从苛求性能的应用到电池供电的应用
  14. （3） 从简单而成本敏感的应用到高端应用
  15. （4） 全系列脚对脚、外设及软件的高度兼容性，给您带来全方位的灵活性。您可以在不必修改您原始框架及软件的条件下，将您的应用升级到需要更多存储空间或精简到使用更少存储空间/ 或改用不同的封装的规格。
  16. STM32F103C8T6单片机核心板接口电路图如下图所示。

STM32单片机核心板接口原理图

6、部分核心代码

#include "stm32f10x.h" #include "delay.h" #include "GPIO/gpio.h" #include "MYDATA/mydata.h" #include "MOTOR/motor.h" #include "PWM/pwm.h" #include "OLED/oled.h" #include "usart.h" #include "ESP8266/esp8266.h" #include "timer.h" #include "USART2/usart2.h" #include "HCSR/hcsr.h" #include "DS18B20/ds18b20.h" #include "ADXL345/adxl345.h" /****************洪核单片机工作室******************* *** 洪核单片机 *** 项目:STM32i智能商场停车位 *** BILIBILI:洪核单片机 *** 小红书:洪核单片机 *** 授权IP:洪核单片机 *** 版本:V01.01 *** MCU:STM32F103C8T6 ******************洪核单片机***********************/ uint8_t zhuangtai=0; int mode=1; int kongzhi=0; uint8_t tempbuc = 0; uint16_t titemp = 0; uint8_t stateee = 0; uint8_t STATE_Dear(short x,short y, short z); int qiuzu=0; uint8_t bj1=0; uint8_t bj2=0; uint8_t bj3=0; uint8_t bj4=0; uint8_t bj5=0; uint8_t bj6=0; int tempyz=320; int xinlvyz=120; int juliyz=30; int main(void) { OLEDGUI_Config();//oled TIM3_Int_Init(499,7199);//50ms OLEDGUI_DispString(0,0,"INIT.... ",16,1); gpio_Init(); EXTIX_Init(); PWM_Init(); //µç»ú³õʼ»¯ motor_Init(); hcsr_Init(); DS18B20_Init(); titemp = DS18B20_Get_Temp(); ADXL345_Init(); uart2_init(9600); delay_ms(100); uart2_init(115200); delay_ms(1000); STA_UDP_ESP8266_Init(); while(1) { //获取按键值 key_scan(); //进入菜单界面显示处理数据 GetKeylnput(&Keystatus); //获取传感器数据 SensorDataGet(); delay_ms(100); } }