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博主介绍：✌️码农一枚 ，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：单片机，STM32，52/51单片机、小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
主要内容：免费开题报告、任务书、中期检查PPT、代码编写、🚢文编写和辅导、🚢文降重、长期答辩答疑辅导、一对一专业代码讲解辅导答辩、模拟答辩演练、和理解代码逻辑思路。
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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 单片机的环境多参数监测与智能调控系统设计
2. 基于 STM32 的室内环境感知与自动控制装置设计与实现
3. 基于 STM32 单片机的温室环境监测及设备联动控制系统设计
4. 基于 STM32 的多传感器环境数据采集与智能调节系统设计
5. 基于 STM32 单片机的室内空气环境监测与继电器控制系统设计
6. 基于 STM32 的环境阈值检测与自动执行设备设计与开发
7. 基于 STM32 单片机的多维度环境参数监控与声光报警系统设计
8. 基于 STM32 的室内温湿度烟雾光照 CO₂监测控制系统设计
9. 基于 STM32 单片机的环境手动自动双模式调控装置设计
10. 基于 STM32 的环境参数阈值配置与设备联动控制系统实现
11. 基于 STM32 单片机的智能家居环境感知与执行机构控制系统设计
12. 基于 STM32 的农业小环境多传感器采集智能管控系统设计
13. 基于 STM32 单片机的室内环境安全监测与通风加湿补光系统设计
14. 基于 STM32 的 OLED 显示环境参数与按键控制系统设计与实现
15. 基于 STM32 单片机的环境异常检测蜂鸣报警智能处理系统设计
16. 基于 STM32 的多传感器融合环境监测与继电器驱动系统设计
17. 基于 STM32 单片机的密闭空间环境监测与智能通风调控系统设计
18. 基于 STM32 的环境参数本地采集显示与多模式控制装置设计
19. 基于 STM32 单片机的室内环境风险预警与设备自动调节系统设计
20. 基于 STM32 的环境感知采集、阈值设置与执行设备联动系统设计

项目研究背景

随着物联网技术快速发展，环境智能监测管控技术在室内居住、小型温室、密闭空间等场景得到广泛应用，环境感知与自动调控装置能够实时获取环境多项物理参数，根据环境状态自动完成设备调控，有效改善空间内环境条件。传统环境管控方案大多依靠人工查看仪表，手动操作各类设备完成加湿、通风、补光等操作，存在人力消耗大、响应滞后、控制精度不足等问题，部分简易监测设备仅能够完成数据采集展示，缺少阈值判断与设备联动调控能力，无法根据环境变化自动开展处理，智能化程度较低。现有部分监测装置控制模式单一，缺少手动、自动、阈值配置多模式切换功能，用户无法灵活修改告警与控制阈值，适配不同使用场景的能力有限。依托 STM32 单片机作为核心处理单元，搭配多类环境传感器采集环境数据，结合按键交互、OLED 显示、继电器执行机构，搭建一套集数据采集、本地显示、多模式控制、异常报警于一体的环境智能控制系统，能够实现环境参数实时监测与设备自动联动，降低人工干预成本，满足不同场景下环境管控实际需求，具备较强的实际应用价值。

摘要

本课题设计一套基于 STM32 单片机的环境多参数监测与智能调控系统，系统以 STM32F103C8T6 单片机作为主控单元，外接 DHT11、MQ‑2、GL5506、SGP30 传感器完成温湿度、烟雾、光照、二氧化碳环境参数采集，通过 OLED 液晶屏幕完成环境数据本地实时显示。系统支持自动模式、手动模式、阈值设置模式三种工作模式，依靠按键完成模式切换、设备控制、阈值参数修改操作。在自动模式下，系统读取传感器采集数据与预设阈值进行对比，自动控制风扇、加湿设备、灯光、蜂鸣报警器等外设完成降温、加湿、补光、排风、异常报警操作；手动模式下支持用户自主选择并控制设备启停；阈值设置模式支持对各项环境控制阈值进行修改。经过功能调试，系统能够完成环境参数采集展示与多模式智能控制，满足小型空间环境监测调控的实际使用需求。

总体方案

1. STM32F103C8T6 单片机主控模块：STM32F103C8T6 作为整个系统的核心硬件，负责接收各个传感器上传的数据，完成数据解析、阈值逻辑判断、外设驱动控制，处理按键输入信号，输出控制信号驱动继电器与蜂鸣器。选型理由为该型号单片机外设接口丰富，运算性能满足多传感器数据处理需求，资料丰富，开发难度适合本科阶段开发，广泛应用于物联网感知控制项目。使用场景为整套系统的数据运算与逻辑处理核心。
2. DHT11 温湿度传感器：用于采集环境实时温度、湿度数据，将采集到的环境温湿度信号传输至单片机。选型理由为接线简单，成本低廉，可以满足普通室内环境温湿度采集精度需求。使用场景为环境温湿度信息采集。
3. MQ‑2 烟雾传感器：采集环境烟雾浓度数据，输出模拟信号给到主控单片机。选型理由为对烟雾气体灵敏度高，适合室内烟雾状态检测。使用场景为环境烟雾浓度检测。
4. GL5506 光敏传感器：采集环境光照强度，输出模拟量信号反馈光照情况。选型理由为成本低，响应速度快，适用于普通环境光照检测。使用场景为环境光照强度采集。
5. SGP30 二氧化碳传感器：采集环境二氧化碳浓度，将检测数据传输至单片机。选型理由为数字输出，检测稳定，适合室内二氧化碳含量监测。使用场景为环境二氧化碳浓度检测。
6. OLED 液晶显示屏：接收单片机输出信号，实时展示温湿度、烟雾、光照、二氧化碳采集数据。选型理由为功耗低，显示清晰，适合本地小型数据展示。使用场景为环境参数本地可视化显示。
7. 独立按键模块：一共 4 个物理按键，用于实现模式切换、设备选中、设备启停、阈值增减操作。选型理由为硬件实现简单，响应稳定，适合本地人机交互。使用场景为系统人机交互操作输入。
8. 继电器模块：继电器 1、继电器 2、继电器 3，分别控制风扇、加湿片、排风风扇，实现设备通断控制。选型理由为可以用单片机 IO 口实现大功率外设控制。使用场景为执行降温、加湿、排风设备启停控制。
9. 蜂鸣器模块：接收单片机信号，当烟雾浓度超过阈值时发出报警提示。选型理由为驱动简单，报警提示效果直观。使用场景为环境异常声光报警。
10. PC 计算机：硬件环境为普通 Windows 电脑，用于 Keil 工程代码编写、程序编译、程序烧录、前期调试。使用场景为系统软件开发、固件烧写调试。

整体硬件架构逻辑：各类传感器采集环境物理量，将数据传输给 STM32 单片机；单片机处理采集数据，接收按键输入指令，将数据输出到 OLED 屏幕进行显示；同时根据模式逻辑，控制继电器、蜂鸣器完成各类外设执行动作。

核心功能

基础功能

1. 环境多参数数据采集功能

   功能实现效果：系统上电后，DHT11、MQ‑2、GL5506、SGP30 传感器持续采集环境温湿度、烟雾、光照、二氧化碳数据。操作逻辑：主控单片机循环读取各个传感器输出信号，完成数据解析转换。用户使用场景：系统运行全过程自动采集环境信息。核心作用：为系统逻辑判断提供原始环境数据。实现目标：稳定获取实时环境各项参数。

2. OLED 屏幕实时数据显示功能

   功能实现效果：OLED 屏幕实时刷新展示空气温湿度、烟雾、光照、二氧化碳的采集数据。操作逻辑：单片机将解析完成的环境参数发送至 OLED 屏幕进行渲染展示。用户使用场景：用户直接查看屏幕获取当前环境状态。核心作用：实现环境数据本地可视化。实现目标：数据实时更新，显示内容完整清晰。

核心功能

3. 多模式切换功能

   功能实现效果：通过第一个按键完成系统三种工作模式循环切换，分别为自动模式、手动模式、阈值设置模式。操作逻辑：每按下一次按键，系统切换一个工作模式，屏幕同步展示当前所处模式。用户使用场景：根据实际使用需求选择系统工作模式。核心作用：切换系统整体运行逻辑。实现目标：三种模式切换响应及时，模式状态显示准确。

4. 手动模式设备控制功能

   功能实现效果：手动模式下，第二个按键用来切换选中受控设备，第三个按键实现选中设备打开与关闭，受控设备包含降温、加湿、报警、灯光、排风。操作逻辑：按键 2 循环切换选中对象，按键 3 对当前选中设备执行启停操作。用户使用场景：用户自主人为干预各个环境设备。核心作用：脱离自动逻辑，人工手动管控外设。实现目标：能够精准选中对应设备，完成启停控制。

5. 阈值参数设置功能

   功能实现效果：阈值设置模式下，第二个按键切换选中需要修改的阈值项，按键三实现阈值数值增加，按键四实现阈值数值减小。操作逻辑：切换目标阈值后，通过加减按键修改阈值大小，修改后参数系统即时保存生效。用户使用场景：用户根据实际需求自定义各项环境控制阈值。核心作用：自定义系统自动控制的判定标准。实现目标：可以自由修改各项阈值，参数修改生效。

6. 自动模式智能调控功能

   功能实现效果：系统按照采集的环境数据与设定阈值自动控制外设工作。温度高于阈值，继电器 1 闭合启动风扇降温；温度低于阈值，继电器 1 断开关闭风扇。湿度低于阈值，继电器 2 闭合开启加湿片加湿；湿度高于阈值，继电器 2 断开关闭加湿设备。烟雾高于阈值，蜂鸣器开启报警，烟雾低于阈值关闭报警。光照低于阈值开启灯光补光，光照高于阈值关闭补光。二氧化碳高于阈值继电器 3 闭合开启风扇排风，二氧化碳低于阈值继电器 3 断开关闭排风风扇。操作逻辑：单片机循环对比传感器采集数据和保存阈值，根据对比结果输出电平信号控制继电器、蜂鸣器。用户使用场景：无需人工干预，系统自主完成环境调节。核心作用：实现环境全自动智能管控。实现目标：环境参数超出阈值后设备及时响应，参数恢复正常后设备自动关闭。

辅助功能

7. 异常报警提示功能

   功能实现效果：烟雾浓度超过设定阈值时蜂鸣器工作发出报警声音，烟雾浓度恢复正常后停止报警。操作逻辑：单片机读取烟雾数据，与阈值对比，输出驱动信号控制蜂鸣器。用户使用场景：烟雾超标进行风险提醒。核心作用：环境异常声光告警。实现目标：超标及时报警，恢复正常状态后关闭报警。

技术路线

1. C 语言：本课题单片机固件开发编程语言，完成传感器数据读取、按键逻辑处理、OLED 屏幕驱动、继电器控制、阈值判断业务逻辑代码编写。
2. Keil MDK5 开发工具：STM32 单片机程序开发 IDE，完成代码编辑、编译、调试，生成可烧录的 hex 固件文件。
3. STM32 标准库：单片机底层驱动库，提供 GPIO、串口等外设底层接口，简化传感器、按键、OLED 外设驱动开发。
4. STM32F103C8T6 单片机：系统主控硬件，负责全部数据处理、逻辑运算、外设驱动。
5. ST‑Link 下载器：开发调试工具，将编译完成的固件程序烧录到 STM32 单片机当中，同时支持在线调试。
6. OLED 屏幕驱动库：实现 OLED 显示屏的底层驱动，完成环境数据的屏幕显示输出。
7. 传感器驱动程序：DHT11、MQ‑2、GL5506、SGP30 对应驱动代码，实现各个传感器的数据读取解析。
8. Windows 操作系统：软件开发运行环境，支撑 Keil 软件运行，完成代码开发调试工作。
9. 串口调试助手：辅助调试工具，用于调试阶段查看传感器输出数据，验证数据采集逻辑是否正常。
10. Multisim（可选）：硬件电路仿真工具，前期进行硬件电路原理仿真验证，辅助硬件电路设计。
11. 实物硬件平台：单片机、传感器、按键、继电器、蜂鸣器等实物硬件，完成系统实物搭建、功能验证与系统测试。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发和硬件开发、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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