毕设开源 stm32 wifi远程温控风扇系统

最新推荐文章于 2025-07-26 16:19:40 发布
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#单片机 #stm32 #毕业设计

文章目录

0 前言

🔥
这两年开始毕业设计和毕业答辩的要求和难度不断提升，传统的毕设题目缺少创新和亮点，往往达不到毕业答辩的要求，这两年不断有学弟学妹告诉学长自己做的项目系统达不到老师的要求。

为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设，学长分享优质毕业设计项目，今天要分享的是

🚩 毕业设计 stm32 wifi远程温控风扇系统

🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

  • 难度系数：3分
  • 工作量：3分
  • 创新点：4分

🧿 项目分享:见文末!

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实物演示效果

毕业设计 stm32 wifi远程温控风扇系统 - 单片机 嵌入式 物联网

1 主要功能

按照时间规划和目标进度完成开发基于STM32远程智能降温系统的电路设计、程序设计、程序调试、软硬结合调试，从而实现风扇降温系统的自动智能模式和远程手动模式。

（1）自动智能模式
自动智能模式可根据设备的温湿度传感器进行时实数据检测，进行自动反馈达到自动开启风扇降温。

（2）远程手动模式
在自动智能模式中无法满足降温特殊需求情况，可根据特殊需求切换远程手动模式，在开发已有的客户端上发送降温命令，从而实现根据特殊需求情况降温的远程手动模式。

2 系统架构

（1）空气温湿度传感器

DHT11 是一款湿温度一体化的数字传感器。该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个 NTC测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。DHT11 与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个 I/O 口。传感器内部湿度和温度数据 40Bit 的数据一次性传给单片机，数据采用校验和方式进行校验，有效的保证数据传输的准确性。DHT11 功耗很低，5V 电源电压下，工作平均最大电流 0.5mA。

（2）光照强度传感器
光照强度的监测采用的是bh1750光照强度传感器。有接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性，支持I2CBUS接口，支持1.8v逻辑输入接口。传感器有两种可选的I2Cslave地址，无需其他外部件。光源依赖性弱，受红外线影响很小。传感器通过降低功率功能，实现低电流化。通过50Hz/60Hz除光噪音功能实现稳定的测定，最小误差变动在±20%。

（3）WiFi通信模块
ESP8266是一款高性能的无线 WIFI模块。ESP8266 模块采用串口（LVTTL）与 MCU（或其他串口设备）通信，内置 TCP/IP协议栈，能够实现串口与 WIFI 之间的转换。通过ESP8266模块，传统的串口设备只是需要简单的串口配置，即可通过网络（WIFI）传输自己的数据。
ATK-ESP8266 模块支持 LVTTL 串口，兼容 3.3V 和 5V 单片机系统，可以很方便的与你的产品进行连接。模块支持串口转 WIFI STA、串口转 AP 和 WIFI STA+WIFI AP 的模式，从而快速构建串口-WIFI 数据传输方案。

在这里插入图片描述

使用到的硬件器件

  • STM32F103RCT6开发板 * 1
  • DHT11温湿度传感器 * 1
  • 继电器模块 * 1
  • Wifi - ESP01S * 1
  • 1.44寸液晶屏(SPI接口) * 1
  • 小风扇模块 * 1
  • 杜邦线若干

3 核心软件设计

控制系统软件使用 C 语言编程。

使用模块化设计， 除主程序外， 还有各功能子程序， 分别执行直流电机驱动调速及温度采集、 显示等功能， 编辑环境采用集成开发环环境 Keil。

程序总体运行流程图如下：

在这里插入图片描述

3.3.2 初始化

系统初始化包括 STM32 系统定时器初始化， GPIO 口初始化以及 LCD1602 初始化等。

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3.3.3 温度采集与显示

DS18B20 温度传感器进行温度采集时， 要依次进行初始化， ROM 操作指令， 存储器操作指令， 数据传输等操作

在这里插入图片描述

篇幅有限，不过多复述详细设计细节，详细的设计分享在论文中。。。

关键代码

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include <LCD1602.h>
#include "bsp_ds18b20.h"
int main()
{ int PWM,low,zhouqi;
float wendu;
 int wendu1;
 zhouqi=500;
 low=zhouqi-PWM;
 SysTick_Init();
 init1602();
lcdpos(1,0);
writestring("TEM: 00.0");
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
while( DS18B20_Init()) 
 {
lcdpos(0,0);
 writestring(" no ds18b20 exit");
}
 lcdpos(0,0);
 writestring("ds18b20 exit");
 for(;;)
 {
DS18B20_Get_Temp(wendu);
 if (wendu<0)
 { lcdpos(1,4);
 writestring("-");
}
  wendu1=wendu*100;
 lcdpos(1,5);
 write_dat(wendu1/10000+0x30);
lcdpos(1,6);
  write_dat(wendu1%10000/1000+0x30);
  lcdpos(1,7);
  write_dat(wendu1%1000/100+0x30);
  lcdpos(1,9);
  write_dat(wendu1%100/10+0x30);
  lcdpos(1,10);
write_dat(wendu1%10+0x30);
  Delay_ms(2000);
 if(wendu1>30)
 { low=500;
 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
Delay_ms(PWM);
}  
 if(wendu1<15)
 { low=0;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
}
 if(wendu1>=15&wendu1<20)
 { low=100;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
 Delay_ms(PWM);
 GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
} 
  if(wendu1>=20&wendu1<25)
  {
low=200;
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
  }
 if(wendu1>=25&wendu1<30)
 { low=300;
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(PWM);
  GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);
  Delay_ms(low);
}
 }
}
2.DS18B20 子程序
#include "bsp_ds18b20.h"
/*
* 函数名： DS18B20_GPIO_Config
* 描述 ： 配置 DS18B20 用到的 I/O 口
* 输入 ： 无
* 输出 ： 无
*/
static void DS18B20_GPIO_Config(void)
{ 
/*定义一个 GPIO_InitTypeDef类型的结构体*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*开启 DS18B20_PORT 的外设时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_CLK, ENABLE);
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);
}
/*
* 函数名： DS18B20_Mode_IPU
* 描述 ： 使 DS18B20-DATA 引脚变为输入模式
* 输入 ： 无
* 输出 ： 无
*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为浮空输入模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
/*调用库函数， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
* 函数名： DS18B20_Mode_Out_PP
* 描述 ： 使 DS18B20-DATA 引脚变为输出模式
* 输入 ： 无
* 输出 ： 无
*/
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*选择要控制的 DS18B20_PORT 引脚*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;
/*设置引脚模式为通用推挽输出*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
/*设置引脚速率为 50MHz */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
/*调用库函数， 初始化 DS18B20_PORT*/
GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
/*
*主机给从机发送复位脉冲
*/
static void DS18B20_Rst(void)
{
/* 主机设置为推挽输出 */
DS18B20_Mode_Out_PP();
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 主机至少产生 480us 的低电平复位信号 */
Delay_us(750);
/* 主机在产生复位信号后， 需将总线拉高 */
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(15);
}
/*
* 检测从机给主机返回的存在脉冲
* 0： 成功
* 1： 失败
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
uint8_t pulse_time = 0;
/* 主机设置为上拉输入 */
DS18B20_Mode_IPU();
while( DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<100 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
/ * 经过 100us 后， 存在脉冲都还没有到来*/
if( pulse_time >=100 )
return 1;
else
pulse_time = 0;

/* 存在脉冲到来， 且存在的时间不能超过 240us */
while( !DS18B20_DATA_IN() && pulse_time<240 )
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
} 
if( pulse_time >=240 )
return 1;
else
return 0;
}
/*
* 从 DS18B20 读取一个 bit
*/
static uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)
{
uint8_t dat; /* 读 0 和读 1 的时间至少要大于 60us */
DS18B20_Mode_Out_PP();
/* 读时间的起始： 必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
Delay_us(10);
/ * 设置成输入， 释放总线， 由外部上拉电阻将总线拉高 */
DS18B20_Mode_IPU();
//Delay_us(2);
if( DS18B20_DATA_IN() == SET )
dat = 1;
else
dat = 0;
/* 这个延时参数请参考时序图 */
Delay_us(45);
return dat;
}
/*
* 从 DS18B20 读一个字节， 低位先行
*/
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)
{
uint8_t i, j, dat = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
j = DS18B20_Read_Bit();
dat = (dat) | (j<<i);
}
return dat;
}
/*
* 写一个字节到 DS18B20， 低位先行
*/
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();
for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1; 
/* 写 0 和写 1 的时间至少要大于 60us */
if (testb)
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 1us < 这个延时 < 15us */
Delay_us(8);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);
Delay_us(58);
} 
else
{  
DS18B20_DATA_OUT(LOW);
/* 60us < Tx 0 < 120us */
Delay_us(70);
DS18B20_DATA_OUT(HIGH);  
/* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
Delay_us(2);
}
}
}
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);  /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);  /* 开始转换 */
}
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_GPIO_Config();
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Presence();
}
float DS18B20_Get_Temp(float f_tem)
{
uint8_t tpmsb, tplsb;
short s_tem;
DS18B20_Rst(); 
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC); /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0X44);    /* 开始转换 */
DS18B20_Rst();
DS18B20_Presence();
DS18B20_Write_Byte(0XCC);    /* 跳过 ROM */
DS18B20_Write_Byte(0XBE);    /* 读温度值 */
tplsb = DS18B20_Read_Byte(); 
tpmsb = DS18B20_Read_Byte();
s_tem = tpmsb<<8;
s_tem = s_tem | tplsb;
I f( s_tem < 0 )  /* 负温度 */
f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;
else
f_tem = s_tem * 0.0625;
return f_tem;
}

/*******************************************************************
篇幅有限，只展示部分代码
********************************************************************/

4 实现效果

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演示视频

毕业设计 stm32 wifi远程温控风扇系统 - 单片机 嵌入式 物联网

5 最后

包含内容

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🧿 项目分享:见文末!

MDC_sir
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需要制作一个app显示数据，除了传感器数据模块还可以增加什么功能，本科毕设难度
03-14
<think>好的，我现在需要帮用户解决关于开发一个显示数据的App，除了集成传感器数据模块之外还能增加哪些功能，以及适合本科毕业设计的项目复杂度建议的问题。用户提到了参考的引用内容，尤其是关于STM32多传感器系统和Arduino、Keil5的开发平台。我需要结合这些信息，给出合理的建议。 首先，用户的需求是扩展App的功能，除了显示传感器数据外，还需要其他适合本科毕设的功能。同时，项目复杂度要适中，不能太难，也不能太简单。我需要考虑以下几个方面： 1. **数据可视化**：用户可能已经显示基本数据，但可以增加图表、历史趋势等，这样既实用又不过于复杂。比如使用折线图展示温度变化，这样的功能在Arduino或STM32上可以通过现有库实现，比如使用U8g2库驱动OLED显示简单的图表。 2. **报警与通知**：设置阈值，当数据超过范围时发送提醒。这需要App端能够处理简单的逻辑判断，可能通过蓝牙或Wi-Fi模块发送通知。比如当温度超过一定值时，App弹出通知，这需要学习基本的移动端开发，比如使用Android Studio或Flutter。 3. **数据存储与导出**：存储历史数据并导出为CSV或Excel，方便后续分析。这涉及到数据库或文件操作，对于本科毕设来说，可以使用SQLite数据库，或者直接在手机存储中保存文件。这部分需要一定的后端知识，但复杂度可控。 4. **用户交互功能**：比如手动控制执行器，调整传感器采样频率。用户可以通过App按钮控制连接的硬件设备，比如开关LED，调整传感器采样率。这需要硬件和App之间的双向通信，可能用到蓝牙串口协议，如HC-05模块。 5. **多设备管理**：如果系统有多个传感器节点，App可以切换显示不同设备的数据。这需要设备有唯一的标识符，App端做简单的设备列表管理，适合展示模块化设计能力。 6. **用户认证与数据安全**：添加登录注册功能，保护数据隐私。可以使用Firebase等后端服务，简化开发流程。不过需要考虑时间是否足够，因为涉及后端可能会增加复杂度。 接下来是复杂度建议。本科毕设通常需要展示完整的开发流程，但不宜过于复杂。建议核心功能3-4个，例如数据可视化、报警、数据导出和设备控制。技术栈方面，移动端可以用MIT App Inventor快速原型，或者Flutter、Android Studio进行更专业的开发。硬件通信部分，蓝牙或Wi-Fi模块常用，如ESP8266或HC-05，需要调试通信协议。数据存储可以使用本地数据库，避免复杂的服务器搭建。 还需要考虑用户的开发时间，通常本科毕设有3-6个月，所以功能不能太多，但要展示出分析、设计、实现和测试的全过程。例如，选择数据可视化、报警和手动控制作为核心功能，再添加一个扩展功能如多设备管理，这样既全面又不超负荷。 另外，引用中的内容提到模块化设计和代码结构简单，所以在App开发中也应采用模块化，比如分开数据获取、处理、显示和存储模块，便于维护和演示。 最后，确保建议的功能有相关的技术支持和资源，比如是否有现成的库、教程或社区支持，这对学生来说很重要，遇到问题可以快速找到解决方案。</think>### 开发App的扩展功能与复杂度建议 #### 一、可扩展的App功能（除传感器数据显示外） 1. **数据可视化与历史记录** - 动态图表展示传感器数据变化趋势（如折线图、柱状图），支持时间范围选择 - 本地存储历史数据并提供滚动查询功能，例如： ```python # 伪代码示例：数据存储逻辑 def save_data(timestamp, temperature, humidity): with open("sensor_data.csv", "a") as f: f.write(f"{timestamp},{temperature},{humidity}\n") ``` *适用场景：温湿度监测系统[^1]* 2. **阈值报警与推送通知** - 用户自定义环境参数安全范围（如温度>40℃触发报警） - 通过手机通知/短信/邮件发送预警信息（可集成第三方API如Twilio） 3. **远程控制与交互** - 通过App按钮控制硬件端执行器（如开关风扇、LED指示灯） - 调整传感器采样频率（如从每秒1次改为每10秒1次） *参考案例：智能行李箱控制系统[^2]* 4. **多设备管理与场景模式** - 切换显示不同传感器节点的数据（需硬件支持组网） - 预设"居家/外出"等模式，自动调整设备工作状态 5. **数据导出与分享** - 生成CSV/Excel格式报表并通过社交平台分享 - 对接云端存储（如阿里云IoT平台、ThingsBoard） --- #### 二、适合本科毕设的复杂度建议 1. **核心功能选择（3-4项）** ✅ 基础层（必选）： - 实时数据显示 + 简单图表 - 阈值报警（本地通知） - 历史数据存储（CSV文件） ✅ 进阶层（选1-2项）： - 蓝牙/WiFi远程控制硬件 - 多设备切换管理 - 数据导出到邮箱 2. **技术栈推荐** | 模块 | 轻量化方案 | 进阶方案 | |---------------|---------------------------|---------------------------| | 移动端开发 | MIT App Inventor | Flutter（跨平台） | | 硬件通信 | HC-05蓝牙模块 | ESP8266 WiFi透传 | | 数据存储 | SQLite数据库 | Firebase实时数据库 | | 可视化 | MPAndroidChart库 | ECharts嵌入式组件 | 3. **复杂度控制技巧** - 优先使用成熟开源库（如STM32的HAL库、Android的GraphView） - 采用模块化开发：分离数据采集、通信协议、UI显示模块 - 简化异常处理流程（如网络中断仅提示不自动重连） --- #### 三、典型毕设案例参考 1. **智能农业监测系统** - 功能组合：温湿度图表 + 灌溉控制 + 微信报警 - 技术亮点：LoRa无线组网 + 小程序端数据显示 2. **实验室安全监控App** - 功能组合：气体浓度热力图 + 应急通风控制 + 数据导出 - 技术亮点：STM32与Android端Modbus协议通信 --- §§ 1. 如何设计低功耗的传感器数据无线传输方案？ 2. 移动端与嵌入式设备通信协议如何选择？ 3. 如何保证App端数据可视化的实时性？ 4. 适合本科毕设的物联网云平台有哪些？ : 本篇博客旨在为嵌入式开发新手及毕业生提供一套清晰的STM32多传感器系统设计指南... [^2]: 控制系统通过各个传感器模块获取环境信息，通过控制器进行控制决策...
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