【单片机毕业设计】基于 STM32 的环境参数采集与智能家居执行机构控制系统 基于 STM32 单片机的室内光温湿度智能联动控制系统设计（018204）

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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的室内智能窗帘与风扇控制系统设计
2. 基于 STM32 单片机的环境感知智能家居控制系统设计
3. 基于 STM32 的光照温湿度联动智能窗户控制系统设计
4. 基于 STM32 单片机的室内环境智能调控装置设计与实现
5. 基于 STM32 的多模式智能家居环境监测控制系统设计
6. 基于 STM32 单片机的光照温湿度采集与自动调控系统设计
7. 基于 STM32 的手动自动双模式智能窗帘风扇控制器设计
8. 基于 STM32 单片机的阈值可调型室内智能调控系统设计
9. 基于 STM32 的环境参数采集与智能家居执行机构控制系统
10. 基于 STM32 单片机的室内光温湿度智能联动控制系统设计
11. 基于 STM32 的 OLED 显示智能环境监测与窗帘控制系统设计
12. 基于 STM32 单片机的 SG90 舵机模拟智能窗帘控制系统设计
13. 基于 STM32 的 DHT11 与 GL5506 传感器智能调控系统设计
14. 基于 STM32 单片机的多模式室内智能家居硬件控制系统实现
15. 基于 STM32 的环境感知自动通风采光控制系统设计
16. 基于 STM32 单片机的参数阈值自定义智能家居控制系统设计
17. 基于 STM32 的按键可控式智能窗帘风扇联动系统设计
18. 基于 STM32 单片机的室内环境实时监测与智能执行系统设计
19. 基于 STM32 的智能家居采光通风一体化控制器设计与开发
20. 基于 STM32 单片机的自动手动切换环境智能调控装置设计

项目研究背景

随着物联网技术持续普及，智能家居逐步走进大众日常生活，室内采光、通风调控成为家居智能化改造的重要方向。传统家居窗帘、风扇大多依靠人工手动操作，需要人为实时观察光照、温湿度环境参数，存在操作滞后、人力消耗大、无法根据环境变化自动调节等问题。市面上部分智能家居设备成套产品成本较高，控制逻辑固化，难以自主修改环境触发阈值，灵活性不足，难以适配多样化的室内使用需求。现有简易环境监测设备大多仅实现数据采集显示，缺少配套执行机构，无法完成环境参数闭环调控。依托 STM32 单片机强大的数据处理能力，结合光敏、温湿度传感器与舵机等执行器件，搭建一套集环境感知、数据显示、多模式控制、阈值自定义功能于一体的智能调控系统，能够实现室内光照、温湿度自动监测与窗帘、风扇联动控制。该系统成本低廉、控制逻辑可自定义，能够弥补传统家居调控方式智能化程度低的短板，具备良好的实际应用价值，因此开展本课题的研究与开发。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的室内智能窗帘与风扇控制系统。系统利用 GL5506 光敏传感器、DHT11 温湿度传感器采集环境光照强度、温湿度数据，通过 OLED 液晶屏实时展示环境参数。系统支持自动模式、手动模式、阈值设置三种工作模式，通过按键完成模式切换。自动模式下系统依据预设阈值自动控制 SG90 舵机模拟窗帘开合、驱动风扇启停；手动模式可通过按键直接控制窗帘与风扇；阈值设置模式支持用户自定义光照、温湿度触发阈值。系统采用模块化程序设计思路，完成硬件电路搭建与嵌入式软件编写，实现环境感知、参数显示、多模式智能调控等全部功能。测试结果表明，系统运行稳定，能够根据环境变化完成智能调控，满足室内采光通风自动化控制需求，具备低成本、易调试的特点。

总体方案

1. STM32F103C8T6 主控单片机：作为系统核心控制单元，负责接收传感器采集信号、处理环境数据、响应按键指令、输出控制信号驱动外设，统筹所有硬件协同工作。该型号资源充足，外设接口丰富，开发资料完善，适合本科生嵌入式项目开发。
2. GL5506 光敏传感器模块：用于实时采集环境光照强度模拟信号，将光照变化转化为电信号传输至单片机，为窗帘自动控制提供环境数据依据。
3. DHT11 温湿度传感器模块：采集环境温度与湿度数字信号，向主控芯片传输温湿度数据，作为风扇自动启停的判断依据。
4. 0.96 寸 OLED 液晶显示屏：外接 I2C 通信接口，实时刷新展示当前光照强度、环境温度、湿度数值以及系统当前工作模式，实现人机信息可视化交互。
5. SG90 微型舵机：执行机构，接收单片机 PWM 信号旋转不同角度，模拟现实窗帘打开与关闭动作，完成采光调节。
6. 直流风扇驱动模块与风扇：作为通风执行器件，接收主控信号实现开启与关闭，完成室内通风降温除湿。
7. 独立按键模块：配置多路物理按键，用于系统模式切换、手动控制窗帘风扇、阈值增减调整，实现人工交互操作。
8. 直流电源模块：为整套硬件系统提供稳定电压输出，为主控芯片、传感器、舵机、风扇统一供电，保障硬件持续稳定运行。

核心功能

1. 环境数据采集处理功能：主控 STM32F103C8T6 单片机持续读取 GL5506 光敏传感器、DHT11 温湿度传感器数据，完成信号转换、数据滤波处理，剔除采集过程中的异常干扰数据，为系统控制逻辑提供可靠环境参数。
2. 环境参数可视化显示功能：OLED 液晶屏实时刷新展示当前光照强度、环境温度、环境湿度数值，同时显示系统当前运行模式，方便使用者直观获取室内环境信息。
3. 光照强度检测功能：依靠 GL5506 光敏传感器不间断采集外界光照信号，输出对应的光照数值，为窗帘自动启闭提供判断依据。
4. 环境温湿度检测功能：DHT11 传感器周期性采集室内温度、湿度数据，传输至单片机，用于风扇自动控制逻辑判定。
5. 窗帘模拟控制功能：单片机输出 PWM 波形控制 SG90 舵机旋转指定角度，模拟窗帘开启、关闭动作，实现室内采光调节。
6. 系统模式切换功能：通过模式按键循环切换三种工作模式，依次为自动模式、手动模式、阈值设置模式，屏幕同步更新当前模式状态。
7. 手动控制功能：系统运行于手动模式时，操作对应按键能够直接控制窗帘开启关闭、风扇启停，不受环境阈值限制，支持人工干预设备状态。
8. 自动联动调控功能：系统运行于自动模式下持续比对实时环境参数与设定阈值；光照高于阈值自动打开窗帘，光照低于阈值自动关闭窗帘；温度或湿度高于设定阈值时自动启动风扇进行通风调控。
9. 阈值自定义设置功能：系统进入阈值设置模式后，通过按键调整光照阈值、温度阈值、湿度阈值，保存修改后的参数，系统自动使用新阈值执行自动控制逻辑。

技术路线

1. 开发语言：C 语言：作为 STM32 嵌入式开发主流编程语言，用于编写单片机底层驱动、传感器数据读取、控制业务逻辑、按键中断处理等全部程序代码。
2. 开发平台：Keil MDK5：STM32 程序编译、调试、下载核心工具，完成代码编写、工程编译、程序烧录、在线调试，跟踪程序运行状态。
3. 硬件电路设计：Altium Designer：绘制系统硬件原理图，规划各模块电路连接，完成主控、传感器、外设之间硬件接线方案设计。
4. 硬件调试工具：示波器、万用表：用于检测电路电压、通信信号，排查硬件接线故障，验证传感器、舵机信号输出是否正常。
5. 嵌入式驱动技术：STM32 标准库开发：基于标准外设库完成 GPIO、ADC、定时器 PWM、I2C 通信、外部中断驱动开发，降低底层开发难度。
6. 通信协议：I2C 通信、单总线协议：I2C 协议驱动 OLED 显示屏；单总线协议实现单片机与 DHT11 温湿度传感器的数据通信。
7. 程序调试工具：ST-Link 仿真器：实现单片机程序下载与在线断点调试，快速定位代码逻辑缺陷。
8. 模块化程序设计方法：将系统程序拆分为传感器驱动、显示驱动、按键处理、模式控制、自动逻辑多个功能模块，便于代码维护、功能迭代与问题排查。
9. 测试方案：黑盒功能测试：搭建实物硬件平台，逐项验证每种模式下全部功能运行效果，模拟不同光照、温湿度环境，检验自动控制逻辑准确性。

项目演示

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。

项目案例

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