单片机毕设项目：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（011601）-拓冰建站

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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

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

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。