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项目编号：mcuclub-dz-303
设计简介：
项目名：环境检测（实物）
项目编号：mcuclub-dz-303
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DHT11获取温湿度
2、通过光敏电阻获取光照值
3、通过雨水检测模块检测雨量值
4、通过风速检测模块检测风速值
5、当雨量值大于阈值时，打开步进电机旋转180°度表示打开遮雨棚，恢复正常反转180°；温湿度或光照不在阈值内，需要检测风速是否在设置阈值最大值和最小值之间，如果是，则打开电机，否则不打开（阈值可以设置3m/s~10m/s）
6、通过按键设置各上下限、手动控制电机的打开和关闭、切换模式
7、通过显示屏显示测量值
8、通过WIFI模块将测量数据发送到手机端，并可以设置阈值、控制电机的打开和关闭、切换模式
注：开机自检后就检测雨量值，如果不在阈值内，3s停顿在打开电机
总字数：16394
摘 要
依靠物联网技术并采用信息化的手段监测大气环境切实可行。由于大气环境监测数据维度众多、数据量大、 范围广袤，导致其进行统一的监测、归纳、分析任重而道远。在此背景下，设计一款环境监测系统迫在眉睫。
为了实现环境参数的智能化监测，本文基于单片机和传感器技术，设计一款智能环境监测系统，采用STM32单片机作为主控芯片，通过4种不同型号的传感器分别对温湿度、光照、雨量和风速进行监测，并将监测到的实时数据显示在液晶频幕上，当雨量大于设置阈值时，步进电机旋转180°度，打开遮雨棚，3秒后反转180°恢复正常；当温湿度或光照强度不在阈值内，需要检测风速是否在设置阈值最大值和最小值之间，如果在设置阈值之间，则打开电机，否则取消打开电机。除此之外，通过WiFi连接手机端和系统端，可以将系统端监测到的实时数据发送到手机端进行显示，也可以通过手机端远程控制阈值设置和模式切换，各模块器件相互配合，共同完成环境监测系统的相关功能。
本文搭建了一款基于物联网技术的大气环境监测系统，涵盖了数据采集系统、数据库分析系统以及参数调节系统；为环境监测的可视化处理提供了解决方案。具有一定的借鉴和参考意义。
关键词：STM32单片机；环境监测；传感器；WiFi；显示屏
Abstract
It is feasible to rely on the Internet of Things technology and use information technology to monitor the atmospheric environment. Due to the many dimensions, large amount and vast scope of atmospheric environment monitoring data, it is still a long way to carry out unified monitoring, induction and analysis. Under this background, it is urgent to design an environmental monitoring system.
In order to realize the intelligent monitoring of environmental parameters, this paper designs an intelligent environmental monitoring system based on single-chip microcomputer and sensor technology. STM32 single-chip microcomputer is adopted as the main control chip to monitor temperature and humidity, light, rainfall and wind speed respectively through four different types of sensors, and displays the real-time data monitored on the LCD screen. When the rainfall is greater than the set threshold, the stepper motor rotates 180°, opens the awning, and returns to normal after 3 seconds by reversing 180°; When the temperature, humidity or light intensity is not within the threshold, it is necessary to detect whether the wind speed is between the maximum value and the minimum value of the set threshold. If it is between the set threshold, turn on the motor; otherwise, cancel the motor. In addition, through the WiFi connection between the mobile phone and the system end, the real-time data monitored by the system end can be sent to the mobile phone for display, and the threshold setting and mode switching can be controlled remotely through the mobile phone end. All modules and devices cooperate with each other to jointly complete the relevant functions of the environmental monitoring system.
This paper sets up an atmospheric environment monitoring system based on Internet of Things technology, including data acquisition system, database analysis system and parameter adjustment system; It provides a solution for visual processing of environmental monitoring. It has certain reference significance.
Key words: STM32 MCU; Environmental monitoring; Sensor; WiFi; Display screen
目 录
1.绪论
1.1 研究背景及其研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究目标
2.系统方案设计
2.1 整体方案设计
2.2 主要器件选型选择
2.2.1 主控芯片方案选择
2.2.2 显示模块方案选择
2.2.3 光照检测模块方案选择
2.2.4温湿度检测模块方案选择
3.硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
3.1.1 主控模块电路
3.1.2 晶振电路
3.1.3 复位电路
3.1.4 电源电路
3.1.5 下载电路
3.2 OLED显示模块电路
3.3 温湿度传感器模块
3.4 光照模块
3.5 风速检测模块
3.6 电机驱动模块
3.7雨量检测模块
3.8独立按键模块电路
3.9WIFI无线传输模块电路
4.系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 温湿度检测模块子流程
4.5 步进电机子流程
4.6 WiFi模块子流程设计
4.7 OLED显示流程设计
5.实物调试
5.1 实物焊接
5.2 实物总体设计
5.3阈值设置实物测试
5.4 功能测试实物测试
总结
参考文献
致谢
附录
附录A：原理图
附录B：PCB
附录C：程序