【单片机毕业设计】基于单片机的自动加湿与超限声光报警装置设计基于 OLED 显示的温湿度智能管控硬件系统设计（011601）

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原创最新推荐文章于 2026-08-30 16:59:53 发布 19 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【毕业设计】基于stm32的智能农业控制系统【毕业设计】从0到1的智能农业控制系统。阅读详情

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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的温湿度监测与自动调控系统设计
基于单片机的环境温湿度采集与声光报警装置开发
基于 STM32F103 的加湿设备智能控制系统设计
基于 DHT11 的环境监测与继电器控制装置设计
基于单片机的多模式温湿度管控系统设计与实现
基于 STM32 的阈值可调环境监测报警系统开发
基于单片机的自动加湿与超限声光报警装置设计
基于 OLED 显示的温湿度智能管控硬件系统设计
基于 STM32 的手动 / 自动双模式环境调控系统设计
基于单片机的室内温湿度监测与设备控制系统
基于 DHT11 传感器的智能加湿报警装置开发
基于 STM32 单片机的环境参数闭环控制系统设计
基于按键模式切换的温湿度监测硬件系统实现
基于单片机的阈值自定义环境监控系统设计
基于 STM32 的室内加湿智能管控与报警装置
基于嵌入式单片机的温湿度采集控制系统开发
基于 OLED 实时显示的环境监测调控系统设计
基于继电器驱动的智能加湿与声光报警系统
基于多操作模式的单片机环境监测装置设计
基于 STM32 的室内温湿度智能监控硬件设计实现

项目研究背景

随着物联网嵌入式技术快速普及，小型环境智能监测设备在养殖、仓储、实验室等场景得到广泛应用。传统温湿度监测设备大多仅能完成数据采集，控制模式固化，缺少手动、自动、阈值设置多模式切换功能，人机交互灵活性不足。多数老旧监测装置无法自由修改环境阈值，设备启停只能依靠人工操作，智能化程度较低，难以满足精细化环境管控需求。同时，很多监测设备缺少可视化实时数据显示，温湿度超限预警机制简单，无法联动加湿设备自动调节环境参数。当前嵌入式单片机技术日趋成熟，STM32 系列芯片具备成本低、外设丰富、数据处理稳定的优势。利用 DHT11 传感器采集环境数据，配合继电器与声光报警模块搭建闭环控制系统，能够有效弥补传统设备模式单一、调控滞后的短板。因此，研发一款支持多模式切换、阈值自定义、带实时显示与自动调控功能的温湿度监测系统，具备较高的实用价值与现实应用意义。

摘要

本文设计了一套基于 STM32F103 单片机的温湿度智能监测与调控系统。系统采用 DHT11 传感器采集环境温湿度数据，通过 OLED 屏幕实时展示环境参数。系统设计自动、手动、阈值设置三种运行模式，可通过按键完成模式切换与参数修改。在自动模式下，湿度低于设定阈值时继电器启动加湿设备，温度超标时触发声光报警；手动模式可自由选中并控制外设通断，阈值模式能够灵活修改温湿度上下限值。硬件以 STM32 主控芯片为核心，搭配传感器、显示模块、继电器与报警电路，软件完成数据读取、按键扫描与设备逻辑控制。测试结果表明，系统运行稳定，数据采集准确，多模式切换流畅，能够实现室内环境温湿度的监测、自动加湿与超限报警，满足小型场景的环境智能管控需求。

总体方案

主控硬件：选用 STM32F103C8T6 单片机作为核心控制器。该芯片运算能力适中、IO 资源充足、开发资料丰富，非常适合本科生嵌入式开发，负责处理传感器数据、扫描按键输入、控制外设电路，统筹整套系统的运行逻辑。
采集硬件：选用 DHT11 数字温湿度传感器。该器件单总线通信，电路接线简单，能够稳定采集环境温度与湿度数值，成本低廉，适配室内常规环境的数据采集场景。
显示硬件：选用 0.96 寸 I2C 接口 OLED 显示屏。占用引脚少，可实时刷新并展示当前温度、湿度数值，直观呈现监测数据，实现可视化人机交互。
控制硬件：选用 5V 继电器模块，用来外接加湿片。单片机输出电平控制继电器吸合与断开，从而模拟加湿设备的启停，完成湿度自动调节。
报警硬件：选用有源蜂鸣器 + LED 指示灯组成声光报警电路。当环境温度高于设定上限阈值时，指示灯点亮、蜂鸣器鸣叫，实现超限声光预警。
输入硬件：配置 4 个独立轻触按键，分别用于模式切换、设备选中、设备开关、阈值增减，完成人机交互操作。
整体硬件架构：单片机作为核心枢纽，传感器采集环境数据并上传至主控，数据处理后推送至 OLED 刷新显示；同时持续扫描按键指令，根据当前运行模式，输出电平信号控制继电器与声光报警模块动作。

核心功能

核心数据处理功能：以 STM32F103C8T6 单片机完成所有数据运算与逻辑调度。实时读取传感器采集的温湿度原始数据，完成数值转换、阈值对比与外设指令输出，保障整套系统稳定有序运行，是整个装置的控制核心。
实时数据显示功能：在 OLED 屏幕上持续刷新并展示实时温度、湿度两项环境数据，数值随环境变化动态更新，方便使用者直观查看当前环境状态，实现监测数据可视化。
环境参数采集功能：依靠 DHT11 传感器不间断采集室内空气的温度与湿度，定时向主控单片机上传采集结果，为后续自动控制与阈值判断提供原始环境数据。
运行模式切换功能：第一个独立按键负责循环切换三种工作模式，依次切换自动模式、手动模式、阈值设置模式，用户可以根据使用场景自由切换运行逻辑，提升系统灵活性。
手动设备管控功能：在手动模式下，第二个按键循环切换待控制的外接设备，第三个按键控制当前选中设备的开启与关闭，脱离自动程序，由人工自主管控继电器与报警设备。
阈值参数设置功能：进入阈值设置模式后，第二个按键切换待修改的温湿度阈值项，第三个按键执行数值加操作，第四个按键执行数值减操作，使用者可以自由自定义环境管控上下限。
自动环境调控与报警功能：自动模式下执行闭环控制逻辑：当检测湿度低于设定下限阈值时，控制继电器闭合，启动外接加湿片进行加湿；当检测温度高于设定上限阈值时，立即触发 LED 与蜂鸣器，启动声光超限报警。

技术路线

主控开发语言：选用 C 语言进行嵌入式程序开发。C 语言执行效率高，是单片机开发的主流编程语言，能够高效编写 IO 控制、传感器读取与按键扫描程序，契合嵌入式底层开发需求。
开发主控环境：使用 Keil MDK5 开发软件。该软件为 STM32 单片机提供完善的编译、调试、下载工具，拥有丰富的芯片支持库，是高校嵌入式课程通用开发环境。
芯片底层库：采用 STM32 标准外设库完成底层驱动开发。库函数简化了寄存器配置，降低开发难度，适合本科学生快速完成引脚初始化、串口与外设驱动代码编写。
外设驱动程序：自主编写 DHT11 单总线驱动、OLED 屏幕 I2C 显示驱动、独立按键扫描程序、继电器与蜂鸣器电平控制程序，保障各个硬件模块正常通信与动作。
程序逻辑设计：采用状态机程序架构，区分自动、手动、阈值设置三种运行状态，根据按键跳转不同分支逻辑，完成模式切换、参数修改与设备自动控制。
硬件设计工具：使用 Altium Designer 绘制简易电路原理图，完成单片机、传感器、按键、继电器等元器件的电路接线设计，保障硬件电路接线合理稳定。
系统测试工具：使用 ST-Link 下载器完成程序烧录与在线调试，配合万用表检测电平信号，逐模块验证采集、显示、按键、自动控制各项功能是否达到设计目标。

项目演示

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关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。