天气时光灯智能闹钟【字数：12068】
摘 要随着当代社会科技的快速发展以及人民生活水平质量的不断提高，人民对现如今时钟功能的实用性要求也越来越高了。本次的设计是采用了单片机STM32F103C8T6，时间计时由内部时钟来解决，由温湿度感应模块来监测用户想要监测的环境下的温度和湿度并且通过oled屏显示出来，并将这个数据反馈给LED时光灯来展现出不同灯光的颜色，在设置闹钟后，响铃由蜂鸣器来实现而关闭闹钟的操作则和以往的闹钟不同，本次设计的关闭闹钟的操作由人体红外感应模块来实现，通过感应人的身体来控制闹钟的关闭。C语言是我所选择的本次实验的主要编程语言，能设计出更加具有实际性的能监测温湿度的数字时钟。由于本次的实验设计主要是通过软件编写程序来实现的，由此就大大降低了硬件方面的电路的复杂性。
目 录
1. 智能闹钟设计背景 1
1.1现如今时钟的研究和发展 1
1.2设计本天气智能闹钟的目的和意义 1
1.3本天气智能闹钟的介绍 1
1.4本智能闹钟的设计特点 2
1.5本智能闹钟对当今社会，环境及经济效益的影响 2
2. 单片机的介绍 4
2.1单片机的介绍 4
2.2单片机的应用 4
3. 设计方案 6
3.1工作原理 6
3.2单片机芯片的选择及其功能特点 6
3.2.2 STM32F103T6芯片的I2C主要配置 9
3.3无线传感器的选择及其他硬件设备选择 10
3.3.1无线传感器的介绍 10
3.3.2传感器的选择 11
3.4其他硬件设备 15
3.4.1.显示屏幕的选择 15
3.4.2 按键 16
3.4.3LED时光灯 17
4. 系统的调试和分析 18
4.1 初始化界面 18
4.2时间设定界面 18
4.3 时间和温湿度显示界面 19
4.4闹钟设定界面 19
4.5 闹钟的响应和关闭 20
4.6实验的各个数据来源和处理方式 21
4.6.1有关时间数据的来源和处理 21< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 4.6.2有关温湿度数据的来源和处理 21
4.6.3其他数据的来源和处理 21
4.6.4系统的数据流图 22
附录 23
结束语 28
参考文献 29
致谢 31
1. 智能闹钟设计背景
1.1现如今时钟的研究和发展
在目前国内外这么一个高度发达的科技时代，单片机也在朝着高性能，多样化的方向发展。而恰恰在现如今单片机技术已经收到了各个领域的关注及应用，它已经渗透到了我们日常的生活和工作中的各个领域，在工业的控制，计算机网络通信，物联网智能家居等方面都有着良好的应用。而现在无论什么的研究和应用都要更简洁，更方便，更人性化，才能充当现在人们所需的设计应用。
现在的电子时钟也慢慢打破了以往传统的钟表形式及功能，基础功能也基本一致，都有计时，定时闹钟的功能。但是现在的设计者仍然不满足于现在电子时钟的功能，他们想法调整时钟的各个功能来实现智能化和科学化。正如有在研究闹钟的叫醒方式怎么样才能更科学，更健康。传统的电子时钟是以机械性的方式对人们进行以高频率和高分贝进行强制叫醒。据有力科学研究证明，人们如果长此以往以这种强机械性的方式被动叫醒，人们的健康会慢慢受到影响，在被突然叫醒的那一刻，血压，肾上腺素和心率水平都会迅速上升，从长远来看，人们会有慢性压力，心脏病和高血压的风险会增加。
诸如此类的种种不太有利的功能，智能闹钟慢慢的走近了人们的生活，它将以更科学，更健康，更人性化的方式打开你新的一天。
1.2设计本天气智能闹钟的目的和意义
本次的实验设计能够让我把大学期间所学的东西来付诸于设计应用，也是对自己知识的系统性回顾总结。我在此次实验设计的过程中，也是了解到了很多关于物联网方面的知识，丰富了自己的知识层面，也培养了自己的设计能力和实际解决问题的能力。并且这次的天气智能闹钟，是自己完成的第一项集系统，编程，调试的作品，对自身能力的提升很大。
1.3本天气智能闹钟的介绍
本次设计实验的时钟，是以 小时：分钟：秒的形式显示在oled屏幕上。而数字时钟模块也是单片机中最为常见的模块，数字时钟和生活中常见的机械式时钟的区别就在于，数字时钟通过电子计时具有更高的准确性，而且以数字的形式呈现在人们眼前也更直观，并且数字时钟的寿命将比机械时钟的使用寿命更长，因此数字时钟更为广泛的应用到生活当中。本次时钟的计时器用的是RTC模块，用户在串口调试助手上输入的时间数值，将储存在RTC计数寄存器中。
本次的智能闹钟还加入了温湿度感应模块，用户只需将其放在自己想要监测天气情况的相应位置即可，就能将温度和湿度实时的反馈给用户，方便提供给用户温湿度的信息，同时闹钟旁边会有一个LED时光灯，它的作用是实时监测温湿度的反馈信息，根据实时的温湿度数值的变化产生不同颜色的灯光效果，来提醒用户测得环境下的天气情况。
还有就是本次时钟的闹钟功能，设置闹钟的方式和我们普通的数字电子时钟没什么区别，屏幕的右边有按键，通过按键来完成闹钟时间的设置，当到达闹钟时间的时候蜂鸣器将会响起并且屏幕上将会有“sos”的提示字样出现，闹钟上面有一个人体红外感应模块（感应范围3~5m），它就是来控制闹钟关闭的，在闹钟响起的时候对人体进行感应，如若感应到人体闹钟将自动关闭。
1.4本智能闹钟的设计特点
本次设计的智能闹钟是基于单片机技术的功能多样，便捷式的电子产品，有基本的时钟功能，闹钟设置，温湿度监测，并能够根据不同的温湿度来控制LED时光灯不同色彩的展示等多种功能。性能很强，功能多样，采用了OLED屏幕显示直观。
主要功能：
1．以24小时计时，以“小时：分钟：秒钟”，OLED屏幕显示；
目 录
1. 智能闹钟设计背景 1
1.1现如今时钟的研究和发展 1
1.2设计本天气智能闹钟的目的和意义 1
1.3本天气智能闹钟的介绍 1
1.4本智能闹钟的设计特点 2
1.5本智能闹钟对当今社会，环境及经济效益的影响 2
2. 单片机的介绍 4
2.1单片机的介绍 4
2.2单片机的应用 4
3. 设计方案 6
3.1工作原理 6
3.2单片机芯片的选择及其功能特点 6
3.2.2 STM32F103T6芯片的I2C主要配置 9
3.3无线传感器的选择及其他硬件设备选择 10
3.3.1无线传感器的介绍 10
3.3.2传感器的选择 11
3.4其他硬件设备 15
3.4.1.显示屏幕的选择 15
3.4.2 按键 16
3.4.3LED时光灯 17
4. 系统的调试和分析 18
4.1 初始化界面 18
4.2时间设定界面 18
4.3 时间和温湿度显示界面 19
4.4闹钟设定界面 19
4.5 闹钟的响应和关闭 20
4.6实验的各个数据来源和处理方式 21
4.6.1有关时间数据的来源和处理 21< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 4.6.2有关温湿度数据的来源和处理 21
4.6.3其他数据的来源和处理 21
4.6.4系统的数据流图 22
附录 23
结束语 28
参考文献 29
致谢 31
1. 智能闹钟设计背景
1.1现如今时钟的研究和发展
在目前国内外这么一个高度发达的科技时代，单片机也在朝着高性能，多样化的方向发展。而恰恰在现如今单片机技术已经收到了各个领域的关注及应用，它已经渗透到了我们日常的生活和工作中的各个领域，在工业的控制，计算机网络通信，物联网智能家居等方面都有着良好的应用。而现在无论什么的研究和应用都要更简洁，更方便，更人性化，才能充当现在人们所需的设计应用。
现在的电子时钟也慢慢打破了以往传统的钟表形式及功能，基础功能也基本一致，都有计时，定时闹钟的功能。但是现在的设计者仍然不满足于现在电子时钟的功能，他们想法调整时钟的各个功能来实现智能化和科学化。正如有在研究闹钟的叫醒方式怎么样才能更科学，更健康。传统的电子时钟是以机械性的方式对人们进行以高频率和高分贝进行强制叫醒。据有力科学研究证明，人们如果长此以往以这种强机械性的方式被动叫醒，人们的健康会慢慢受到影响，在被突然叫醒的那一刻，血压，肾上腺素和心率水平都会迅速上升，从长远来看，人们会有慢性压力，心脏病和高血压的风险会增加。
诸如此类的种种不太有利的功能，智能闹钟慢慢的走近了人们的生活，它将以更科学，更健康，更人性化的方式打开你新的一天。
1.2设计本天气智能闹钟的目的和意义
本次的实验设计能够让我把大学期间所学的东西来付诸于设计应用，也是对自己知识的系统性回顾总结。我在此次实验设计的过程中，也是了解到了很多关于物联网方面的知识，丰富了自己的知识层面，也培养了自己的设计能力和实际解决问题的能力。并且这次的天气智能闹钟，是自己完成的第一项集系统，编程，调试的作品，对自身能力的提升很大。
1.3本天气智能闹钟的介绍
本次设计实验的时钟，是以 小时：分钟：秒的形式显示在oled屏幕上。而数字时钟模块也是单片机中最为常见的模块，数字时钟和生活中常见的机械式时钟的区别就在于，数字时钟通过电子计时具有更高的准确性，而且以数字的形式呈现在人们眼前也更直观，并且数字时钟的寿命将比机械时钟的使用寿命更长，因此数字时钟更为广泛的应用到生活当中。本次时钟的计时器用的是RTC模块，用户在串口调试助手上输入的时间数值，将储存在RTC计数寄存器中。
本次的智能闹钟还加入了温湿度感应模块，用户只需将其放在自己想要监测天气情况的相应位置即可，就能将温度和湿度实时的反馈给用户，方便提供给用户温湿度的信息，同时闹钟旁边会有一个LED时光灯，它的作用是实时监测温湿度的反馈信息，根据实时的温湿度数值的变化产生不同颜色的灯光效果，来提醒用户测得环境下的天气情况。
还有就是本次时钟的闹钟功能，设置闹钟的方式和我们普通的数字电子时钟没什么区别，屏幕的右边有按键，通过按键来完成闹钟时间的设置，当到达闹钟时间的时候蜂鸣器将会响起并且屏幕上将会有“sos”的提示字样出现，闹钟上面有一个人体红外感应模块（感应范围3~5m），它就是来控制闹钟关闭的，在闹钟响起的时候对人体进行感应，如若感应到人体闹钟将自动关闭。
1.4本智能闹钟的设计特点
本次设计的智能闹钟是基于单片机技术的功能多样，便捷式的电子产品，有基本的时钟功能，闹钟设置，温湿度监测，并能够根据不同的温湿度来控制LED时光灯不同色彩的展示等多种功能。性能很强，功能多样，采用了OLED屏幕显示直观。
主要功能：
1．以24小时计时，以“小时：分钟：秒钟”，OLED屏幕显示；
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