STM32 ESP8266 物联网智能温室大棚 源码PCB原理图 设计文档

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一、概述

        本系统以STM32F103C8T6单片机为主控芯片，采用相关传感器构建系统硬件电路。其中使用DHT11温湿度传感器对温度和湿度的采集，MQ-7一氧化碳传感器检测CO浓度，GP2Y1014AUOF灰尘传感器检测 PM2.5浓度，光敏电阻对室内光照强度的采集。在液晶屏显示相关环境数据，根据数据处理结果主控芯片发出相应指令，使室内保持人们舒适的生活环境，同时WIFI模块将数据上传到阿里云平台，平台再将数据下发到APP端，人们可以在远程控制家里的电器设备，可以让人们方便直接的观察到当前环境的各种指标。还可以根据不同情况自行设置温湿度、PM2.5浓度、光照强度及CO浓度的上下限，一旦超过正常范围就会打开电灯、发出声光报警、打开风扇等，并通过手机端通知不在家中的人们。

二，整体设计

       系统启动后，单片机控制相关传感器进行环境参数的采集，将数据传回单片机处理后，通过OLED显示屏将相关环境指数实时显示。用户可以在手机端打开APP与本系统进行通信，更加便捷地查看监测数据。结构框图如下所示。

三，硬件设计

        硬件部分包含主控芯片、传感器模块，OLED模块，WIFI模块以及声光报警模块，部分原理图和PCB图如下：

四，软件设计

        主程序是一个无限循环的函数（main），是程序开始运行的地方。系统启动时，主程序首先对STM32及外部设备初始化。其中包括I/O口、ADC的初始化等等。主程序在初始化结束后，程序进入while（1）的死循环，在循环中进行按键的扫描，通过按键对参数进行设置。可以设置温湿度和PM2.5的报警阈值。然后发送指令启动DHT11、GP2Y1014AUOF、MQ-7传感器将采集到的相关参数显示到OLED上。同时启动ESP8266进行MCU与阿里云的通信，在手机上也可以直接查看到实时采集的信息。至此扫描周期结束，轮到下一周期时会从主程序开始处继续下去。在这个循环过程中，也需要将采集值与设置值相比较。倘若在正常范围内，则程序回到开始执行的地方，准备进行下一次运行。倘若偏离了正常范围，则发送指令至报警模块和风扇，警示用户进行相应调整。系统主程序的流程如图：

        温湿度采集的程序模块是一个循环程序。在给STM32通电后，单片机发送指令给DHT11传感器。DHT11完成对所处环境中的温湿度数值的采集运算。在将最终得到的数据显示在OLED和手机屏上的同时，也传输回STM32。STM32将反馈的数据与开始设定的阈值范围进行对比。倘若在正常范围内，则返回循环并继续采集信息。倘若偏离了正常范围，则会产生声光报警，接着再返回重新采集信息。温湿度监控子程序的流程如图

还有 空气质量监控子程序， 液晶显示程序子程序等子程序。

 五，设计报告 

        报告里详细描述了智能家居目前国内外的现状，以及该系统的整体设计，硬件设计，软件设计。

六，总结

一个学习STM32不可多得的项目，通过该项目可以熟悉STM32各种片内资源的使用。

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