实践丨手把手教你用STM32设计WiFi语音播报日程表

摘要：随着电子产品的发展，数字日程表这项应用在人们工作和生活中起到越来越重要的作用。本文带领大家基于STM32自己动手制作一个WiFi语音播报日程表。

本文分享自华为云社区《基于STM32设计的WiFi语音播报日程表》，作者： DS小龙哥 。

1. 前言

近年来，随着电子产品的发展，数字日程表这项应用在人们工作和生活中起到越来越重要的作用。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间，忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，遇上重要事务，一时的耽误可能酿成大祸。

因此从人们的日常生活到公司办公，从台式电脑到便携式智能手机，都要求标配上日程表的作用。人们要求随时随地都能快速准确的提醒当前事务，并且要求日程表能够更直观、更可靠、更便宜。这种要求催生了新型日程表的产生。除此之外，由于对社会责任的更多承担，人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对日程表的又有了体积小、功耗低的要求。

2. 功能需求

2.1 硬件部分

整个项目在正点原子stm32f103mini开发板环境下进行。开发板主控是stm32f103rct6。

项目模块由一些部分组成：

（1）2.8寸tft触摸屏负责显示和进行交互；

（2）pcf8563t用作时钟计时，并把日期和时间显示在屏幕上。

（3）时间采用24小时制显示,上位机要支持设备端RTC日期及时间信息更新.

（4）DHT11温湿度传感器检测环境信息，并把信息显示在液晶屏幕上；

（5）使用esp8266作WiFi模块与手机app进行通信；

（6）单片机将接收到的内容存储在w25Q64内，同时可以在屏幕上指定位置将内容显示出来。内容包括具体日程的文字内容以及日程开始、结束的时间；

（7）使用蜂鸣器以及通过syn6288语音芯片合成的语音信息，通过喇叭播报实现提醒功能。在日程开始、结束前五分钟提前（这个提前提醒的时间要可以修改）通过蜂鸣器以及喇叭发出语音提示。

（8）显示屏（横屏显示）上应包含：
基础的日期、时间、温湿度信息显示，屏幕主体部分通过列表的方式显示从手机app端接收到的日程内容；屏幕上设置一个触屏按钮，按下该按钮是可以跳当前进行中的，或者还未开始的下一项即将开始的日程。

日程显示部分：因为2.8寸显示屏的空间有限，所以同屏范围内只显示一到两个日程的具体内容。需要显示出日程的文字内容，开始和结束的时间。当日程时间即将开始以及即将结束时触发语音提示；日程结束之后要从当前显示位置上清除，同时删除w25Q64上存储的信息。同时显示下一个待开始的日程。

显示的文本部分要求能够支持显示16和24大小的，包括中文字符在内的所有字符（无法兼容就做成24大小即可）。从手机端发送的中文文本信息在在屏幕上显示的同时要存储在w25q64内。并且单片机终端上要支持存储最少十五条日程内容。单片机要能识别具体日程的时间信息，根据时间排序，同时判断日程是否过时，过时的日程直接删除，删除和跳过日程不需要触发提示。

（9）语音提示内容：
1：您有待开始的日程，请注意时间。（如果可以实现将手机端输入的日程内容（主要是汉字）读出来，那么此句改为：下一项日程：XXX即将开始，请注意时间。（XXX内即为日程内容））

2：当前日程即将结束

3：连接成功（成功连上app时播报）

4：连接失败

5：日程已设置（单片机接收到手机上发送的日程内容。）

（10）每句提示播报前蜂鸣器响一声，响完后停顿一秒再播报。

2.2 软件部分

软件部分主要就是手机上的控制app，手机的app包括可以选择添加日程的按钮，可以输入信息的文本框，可以将文本框内的内容发送到单片机的按钮。同时要可以在app上查看单片机终端的已录入的日程内容，以及加入一个可以删除已录入内容的按钮。文本框分为三部分，一部分输入文本内容（两到八个汉字字符左右的长度即可。）输入开始时间的文本框，输入结束时间的文本框。

2.3 功能总结

（1）STM32采用正点原子mini板。正点原子的2.8寸tft触摸屏

（2）pcf8563t用作时钟计时，并把日期和时间显示在屏幕上

（3）DHT11温湿度传感器检测环境信息，并把信息显示在液晶屏幕上

（4）使用esp8266作WiFi模块与手机app进行通信；

（5）w25Q64 烧录字库，存放字库，存放日程提醒信息
实现思路: 将W25Q64安装FATFS文件系统，方便数据存放读取,读写日程信息，字库信息。

（6）syn6288语音芯片合成的语音信息，通过喇叭播报实现提醒功能

（7）开发手机APP输入提醒日程，单片机接收到手机上发送的日程内容。
单片机将接收到的内容存储在w25Q64内，同时可以在屏幕上指定位置将内容显示出来。内容包括具体日程的文字内容以及日程开始、结束的时间；日程信息采用文件形式存储,修改、读写都针对文件进行操作。

3. 软件运行效果

软件打开之后先输入设备端的IP地址和端口，连接成功之后就可以进行功能操作。

软件上有日程表查看页面（也就是主页面）、日志页面、新增日程提醒页面。

软件分为windows桌面版本和Android手机版本，下面演示的截图以windows桌面版本为例。

软件采用QT设计，Qt Creator是跨平台的 Qt IDE， Qt Creator 是 Qt 被 Nokia 收购后推出的一款新的轻量级集成开发环境（IDE）。此 IDE 能够跨平台运行，支持的系统包括 Linux（32 位及 64 位）、Mac OS X 以及 Windows。

Qt Creator官网下载地址：Download Qt | Embedded System | Real Time Embedded Systems | Qt

QT所有版本下载地址：Index of /archive/qt

QT环境搭建，入门开发专栏: https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/category_11400392.html

（1）日程表查看页面（也就是主页面），查看日程提醒事件，点击更新日程按钮，可以从设备端获取最新的数据过来。

（2）日志页面用来查看软件与设备间交互的过程，可以调试了解发送的数据是否正常。

（3）新增日程提醒页面

在这个页面上可以填入提醒的事件内容，输入提醒的起始时间、结束时间，提前提醒的时，输入完毕后，点击新增提醒事件按钮，就可以将数据发送给设备端，并且在主页面添加数据显示。

（4）Android手机运行效果

4. 通信协议

设备端与软件上位机之间数据交互的的协议：

（1）
软件上位机对STM32发送:
#update          让STM32发送当前存储的所有日程数据过来

STM32向上位机返回的数据格式:
$update,起始时间，结束时间，事件内容，提前提醒时间（0~59分钟）
$update,2022/02/22 13:15,2022/02/23 12:17,吃饭,5

（2）
给STM32发送一条日程数据过去
格式:$add,起始时间，结束时间，事件内容，提前提醒时间（0~59分钟）
$add,2022/02/22 13:15,2022/02/23 12:17,吃饭,5

（3）
给STM32发送校准时间  *20220222131338

（4）
删除STM32上存储的日程数据
$del,起始时间，结束时间，事件内容，提前提醒时间（0~59分钟）
$del,2022/02/22 13:15,2022/02/23 12:17,吃饭,5

5. 测试流程总结

设备端采用ESP8266与上位机进行通信，ESP8266上电初始化为AP+TCP服务器模式，设置固定端口号。

采用电脑或者手机运行APP测试之前，先搜索ESP8266创建的WIFI热点连接上，然后打开软件，在软件里输入ESP8266服务器的IP地址和端口号点击连接，连接成功之后就可以与设备端进行交互。

如果没有设备端，也可以采用网络调试助手与上位机之前交互，测试功能。

6. 硬件部分

6.1 硬件实物

板子的串口正常提示：

（1）上电提示

(2) 更新事件提示

（3）SD卡上生成的文件

6.2 外设硬件连线

(1) ESP8266 WIFI
PB10--->ESP8266-RX
PB11--->ESP8266-TX
3.3v--->VCC
GND---->GND
(2) SYN6628
PA2(TX)---SYN6628-RX
PA3(RX)---SYN6628-TX
3.3v---->VCC
GND----->GND
(3) DHT11 温湿度传感器
PA5 ---->DHT11-OUT
3.3v---->VCC
GND----->GND

剩下的用的硬件是开发板本身自带--正点原子STM32F1战舰V3开发板，硬件连接详情看原理图接口。

6.3 字库创建

6.4 SD卡上存放的字库文件

7. 设备端核心代码及实现思路

如果需要整个工程直接使用，可以去这里获取: 点击关注，第一时间了解华为云新鲜技术~