【单片机毕业设计】基于 STM32 单片机的温湿度阈值调控智能除湿消毒系统设计基于 STM32 单片机的手动 / 自动双模式智能柜体控制终端设计（012002）

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原创最新推荐文章于 2026-11-10 09:32:37 发布 12 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

NV MCU与SoC的交互 MCU通过IST_REQ信号触发SoC执行IST，由IST_DONE_N通知完成，SOC_RESET_N由MCU控制。MCU与SoC间通过通信通道（如以太网）传输IST结果。热/电压监测通过I2C实现，阈值由MCU初始设置、SoC动态更新，异常可中止IST。客户应用可在检测严重错误时通过IST管理器中止IST，相关原因与状态将被记录。阅读详情

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项目研究背景

随着物联网感知技术持续普及，智能化储物柜体、智能衣柜等设备逐步走进家居与小型仓储场景。传统柜体普遍缺乏环境监测能力，无法实时感知内部温湿度、光照条件，大多依靠人工方式通风除湿、消杀维护，自动化程度较低。市面上现有简易智能柜体方案普遍存在传感器种类单一、控制模式固定、缺少人机交互阈值调节功能等痛点，难以同时实现人体感应、环境监测、除湿降温、消毒、灯光与柜门一体化联动控制，设备灵活性不足。而基于 STM32 或 51 单片机的嵌入式控制系统具备成本低廉、开发门槛适中、外设拓展灵活等优势，适合搭建中小型嵌入式智能感知控制系统。结合当下嵌入式开发、多传感器数据融合技术发展趋势，设计一套集成温湿度采集、光照检测、人体红外感应、多设备联动的智能柜体控制系统，能够实现手动、自动双模式运行，支持自定义阈值参数，有效弥补传统柜体智能化短板。本课题围绕嵌入式多传感器联动控制开展研究，具备良好的实际应用价值，可满足家居储物场景智能化管控需求。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的智能柜体环境监测与联动控制系统。系统采用 DHT11 温湿度传感器、GL5506 光敏传感器、E18-D80NK 红外光电传感器采集环境参数，通过 OLED 显示屏实时展示采集数据。系统支持自动模式、手动模式、阈值设置模式三种工作状态，自动模式下依据设定阈值实现风机降温除湿、消毒灯消杀控制；红外传感器检测到人体时驱动舵机模拟柜门开启，并联动 LED 状态指示灯，柜门开启后根据光照条件自动开启辅助照明。手动模式下可通过按键独立控制柜门、消毒灯与风机。本文完成硬件电路搭建、嵌入式程序开发、功能调试与系统整体测试，测试结果表明系统能够稳定完成环境感知与设备联动控制，可应用于智能衣柜、小型储物柜体等场景。

总体方案

STM32F103C8T6 单片机主控模块：为本系统核心控制器，负责接收各类传感器采集数据、响应按键指令、运行控制逻辑、输出控制信号驱动外设。选型理由：该型号单片机资源充足，外设接口丰富，资料完善，适配本科生嵌入式开发，满足多传感器数据处理需求。
DHT11 温湿度传感器：用于实时采集柜体环境温度、湿度数据，并将数据传输至主控芯片。选型理由：单线通信方式，接线简单，成本较低，精度满足室内柜体环境监测需求。
GL5506 光敏电阻传感器模块：负责检测环境光照强度，输出模拟电压信号供单片机采集。选型理由：体积小巧，响应速度快，适用于室内光照感知场景。
E18-D80NK 红外光电传感器：实现人体存在检测，输出高低电平信号反馈是否有人靠近柜体。选型理由：探测距离稳定，抗可见光干扰能力较强，适合人体感应场景。
OLED 显示模块：实时刷新展示当前温湿度、光照采集数据，提供可视化人机交互界面。选型理由：功耗低、显示清晰，无需背光，适合嵌入式小型终端显示。
SG90 舵机：接收单片机 PWM 信号，模拟柜门开关动作。选型理由：控制简单，采用标准 PWM 驱动，扭矩满足模拟柜门实验场景。
风机模块、消毒灯模块、LED 指示灯、USB 照明灯：作为系统执行器件，分别完成降温、除湿消毒、状态指示、柜体照明功能，由单片机 IO 口配合驱动电路控制通断。
独立按键模块：提供模式切换、外设手动控制、阈值参数调节输入通道，实现人机交互操作。
直流稳压电源：为单片机、传感器、各类执行器件提供稳定工作电压，保障整套硬件稳定运行。

核心功能

主控数据处理功能：以 STM32F103C8T6 单片机作为核心，持续轮询读取各传感器采集数据，解析按键输入指令，运行预设控制逻辑，输出电平与 PWM 控制信号驱动外部执行器件，统筹系统全部硬件协同工作。
温湿度采集监测功能：利用 DHT11 传感器周期性采集环境温度、湿度数值，数据上传至主控芯片，作为自动调控风机、消毒灯的判断依据，实现环境感知基础采集。
光照强度检测功能：通过 GL5506 光敏传感器采集环境光照信息，单片机将模拟信号转化为光照参数，用于判断是否需要开启柜体辅助照明。
人体感应检测功能：依靠 E18-D80NK 红外光电传感器实时监测柜体前方区域，判断是否有人靠近，触发柜门自动开启联动逻辑。
环境参数可视化显示功能：OLED 屏幕实时刷新展示当前温湿度、光照数据，方便使用者直观查看柜体环境状态。
工作模式切换功能：通过第一个按键循环切换三种运行模式，依次切换自动模式、手动模式、阈值设置模式，满足不同使用场景下的控制需求。
手动模式外设控制功能：系统处于手动模式时，其余按键可独立控制舵机（柜门）、消毒灯、风机的开启与关闭，支持人工自主操控所有执行设备。
自动模式温湿度联动调控功能：系统运行在自动模式下，当检测温度高于设定阈值，自动启动风机实现模拟降温；当湿度高于设定阈值，同步开启风机与消毒灯，完成模拟除湿与环境消杀。
人体感应柜门与灯光联动功能：自动模式下，红外传感器检测到人时，控制舵机转动模拟柜门打开，同时点亮 LED 状态指示灯；柜门处于开启状态时，若检测光照强度低于设定光照阈值，自动开启 USB 柜体照明灯。
阈值参数配置功能：进入阈值设置模式后，可通过按键修改温度阈值、湿度阈值、光照阈值，使用者能够根据使用场景自定义系统触发条件。

技术路线

C 语言：本系统嵌入式程序开发语言，用于编写单片机传感器数据读取、按键扫描、外设驱动、逻辑判断等程序代码。选型理由：嵌入式开发主流语言，执行效率高，广泛应用于 STM32 单片机开发，本科嵌入式课程重点学习内容。
STM32CubeMX：图形化配置单片机时钟、GPIO、定时器、串口等外设，自动生成初始化工程代码，简化底层配置工作。选型理由：官方配套工具，降低寄存器配置难度，提升开发效率。
Keil MDK5：嵌入式程序编译、调试、下载集成开发环境，完成代码编写、编译、在线调试与程序烧录。选型理由：工业界主流 ARM 内核单片机开发工具，适配 STM32 全系列芯片。
Altium Designer（可选）：硬件原理图绘制、PCB 电路板设计工具，用于设计整套系统硬件电路。选型理由：高校电子、计算机专业常用电路设计软件。
串口调试助手：上位机调试工具，用于传感器数据观测、程序运行状态调试，辅助排查软硬件通信故障。选型理由：操作简单，方便嵌入式系统开发过程调试。
示波器、万用表：硬件调试工具，用于检测电路电压、信号波形，排查接线、硬件电路故障。选型理由：嵌入式硬件开发基础测试工具。
硬件仿真与实物测试平台：搭建实物硬件平台，完成系统联调、功能验证、稳定性测试，检验全部联动控制逻辑。选型理由：嵌入式项目必备实物验证手段，满足毕业设计测试要求。
Git（可选）：代码版本管理工具，对项目源码进行版本管控，方便迭代修改与文档整理。选型理由：软件工程专业主流版本控制工具。

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。