【单片机毕业设计推荐】基于 STM32 的室内环境多参数监测与智能通风控制系统设计，基于 STM32 的家居空气质量检测与远程智能管控系统设计（010103）

发布时间：2026/7/22 18:14:56

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
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✌️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。
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的室内环境多参数监测与智能通风控制系统设计
基于 STM32 的家居空气质量检测与远程智能管控系统设计
基于 STM32 单片机的温湿度与有害气体监测及自动排风系统设计
基于 STM32 与 ESP-01S 的室内环境监测移动端远程控制系统设计
基于 STM32 的多传感器空气质量采集与阈值联动控制系统设计
基于 STM32 单片机的室内甲醛烟雾监测与声光报警系统设计
基于 STM32 的环境参数采集、本地显示与 WIFI 远程监控系统设计
基于 STM32 的智能室内通风设备自动与手动双模控制系统设计
基于 STM32 单片机的室内空气环境监测与智能联动报警平台设计
10. 基于 STM32 与物联网技术的家居多维度环境监测控制系统设计
11. 基于 STM32 的 DHT11、SGP30、MQ-2 多传感器环境监测系统设计
12. 基于 STM32 单片机的环境阈值自定义设置与智能排风控制系统设计
13. 基于 STM32 的本地按键操控与 APP 远程环境监控系统设计
14. 基于 STM32 单片机的室内有害气体检测与通风联动报警系统设计
15. 基于 STM32 的 OLED 实时环境数据显示与物联网远程管控系统设计
16. 基于 STM32 单片机的双模室内空气质量智能调控系统设计
17. 基于 STM32 与 WIFI 模块的家居环境监测远程阈值配置系统设计
18. 基于 STM32 单片机的多环境因子采集与智能设备联动控制系统设计
19. 基于 STM32 的室内环境监测、本地预警与移动端远程控制系统设计
20. 基于 STM32 单片机的智能家居空气质量感知与自动通风系统设计

项目研究背景

随着居民对室内居住环境安全与舒适度重视程度不断提升，室内温湿度、甲醛、烟雾等环境参数直接影响人体健康，室内环境智能监测设备逐渐成为物联网家居领域重要研究方向。传统环境监测方案大多存在功能单一问题，多数设备仅能够完成单一气体采集，缺少温湿度、有害气体一体化检测能力；不少监测装置仅支持本地数据查看，缺乏远程数据访问、远程设备控制功能；同时市面上多数控制系统运行模式固化，无法自由切换自动控制、手动操控与阈值自定义模式，智能化调控灵活性不足。传统监测设备难以实现超标后自动启动排风、声光报警联动功能，人工干预成本较高。物联网、嵌入式技术快速发展，利用 STM32 单片机结合多种环境传感器、WIFI 通信模块搭建一体化环境监测控制系统具备成熟实现条件。本课题设计集成多类型传感器采集环境数据，兼具本地人机交互、自动联动控制、移动端远程管理能力的室内环境监测控制系统，有效弥补传统监测设备的功能短板，能够满足家庭室内、小型办公场所的环境监测与智能调控需求，具备实际应用价值。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的室内环境多参数监测与智能通风控制系统。系统选用 DHT11、SGP30、MQ-2 传感器完成环境温湿度、甲醛、烟雾数据采集，通过 OLED 屏幕实时展示采集数据。系统支持多种运行模式，可通过按键切换自动模式、手动模式与阈值设置模式；自动模式下，各项环境指标超过预设阈值时自动驱动风扇排风并触发声光报警。系统搭载 ESP-01S WIFI 模块，实现移动端 APP 远程查看环境数据、远程修改阈值、远程操控排风设备、蜂鸣器与灯光开关。论文完成硬件电路搭建、嵌入式程序开发、本地按键交互逻辑设计与物联网远程通信功能开发。测试结果表明，系统能够稳定采集环境参数，本地控制功能运行可靠，远程通信交互流畅，可以实现室内环境实时监测与智能联动管控，适用于家居室内环境监测场景。

总体方案

STM32F103C8T6 单片机：系统主控核心，负责读取各类传感器采集数据、处理按键指令、驱动 OLED 屏幕、输出继电器控制信号、与 ESP-01S 通信交互；具备充足 IO 资源与运算能力，能够满足多路传感器数据轮询采集需求，是嵌入式物联网监测系统主流主控芯片，成本适中，开发资料丰富，适配本科嵌入式项目开发。
DHT11 温湿度传感器：采集环境实时温度、湿度数据；采用单总线通信，电路结构简单，满足室内常规温湿度监测精度需求，适用于普通室内环境感知场景。
SGP30 甲醛传感器：采集环境内甲醛浓度数值；使用 I2C 通信，专门针对挥发性有机气体检测，实现室内有害气体监测。
MQ-2 烟雾传感器：检测环境烟雾浓度，输出模拟电压信号至单片机，实现火灾隐患、油烟烟雾监测。
OLED 液晶显示屏：本地可视化终端，实时刷新并展示温度、湿度、甲醛、烟雾四项环境数据；功耗较低，显示清晰，用于本地数据查看。
独立按键模块：实现模式切换、设备选中、开关控制、阈值增减等人机交互操作，提供本地操控渠道。
继电器模块：外接排风风扇，接收单片机控制信号，实现排风设备启停控制。
声光报警模块（蜂鸣器 + LED 指示灯）：环境参数超标时触发报警提醒，同时支持本地、远程控制开关。
ESP-01S WIFI 模块：通过串口与主控单片机通信，连接无线网络，建立单片机与移动端 APP 的数据通道，完成环境数据上传、远程指令下发，实现远程管控功能。
计算机：用于程序编译、代码下载、系统调试、APP 调试测试，作为项目开发调试硬件环境。

核心功能

环境多参数采集处理功能：由 STM32 单片机定时轮询读取 DHT11、SGP30、MQ-2 传感器数据，完成数据校验与解析，获取实时温湿度、甲醛浓度、烟雾浓度数据，为显示、判断联动、数据上传提供原始数据。
本地实时数据显示功能：单片机将处理完成的环境数据推送至 OLED 显示屏，持续刷新展示四项环境指标，用户可直接在设备本地查看实时环境信息。
运行模式切换功能：通过第一个实体按键循环切换自动模式、手动模式、阈值设置模式；不同模式下按键执行对应的逻辑，实现一套硬件多模式操控。
手动模式本地设备操控功能：处于手动模式时，第二个按键用于切换选中受控设备，第三个按键控制选中设备开启或者关闭；支持本地手动控制风扇、蜂鸣器、灯光，脱离自动策略人工干预。
阈值参数自定义功能：阈值设置模式下，第二个按键切换待设置的环境阈值项目，第三个按键执行阈值数值增加，第四个按键执行阈值数值减少；用户可根据实际需求自定义各类指标报警阈值。
自动模式智能联动控制功能：系统运行在自动模式时，实时对比采集数据与对应阈值；温度超标启动风扇排风；湿度、甲醛、烟雾超标时同时启动风扇排风并开启声光报警，实现环境异常自动调控与预警。
WIFI 远程数据查看功能：ESP-01S 模块将单片机上传的实时环境数据转发至移动端 APP，用户可以远程随时随地查看室内温湿度、甲醛、烟雾监测数据。
远程阈值配置功能：移动端 APP 下发阈值修改指令，经 WIFI 模块传输至 STM32 单片机，远程完成各项环境阈值参数修改，无需现场操作设备。
远程设备控制功能：用户在 APP 发送指令，远程控制排风风扇、蜂鸣器、灯光开启与关闭，实现跨地域远程管控现场设备。

技术路线

C 语言：作为 STM32 单片机嵌入式主程序开发语言；语法简洁，广泛应用于嵌入式开发，负责传感器驱动、按键逻辑、屏幕显示、串口通信、阈值判断联动逻辑代码编写。
STM32 标准库：单片机底层开发库；简化寄存器操作，快速配置 IO 口、定时器、串口、I2C 外设，缩短硬件驱动开发周期。
Keil MDK5：嵌入式代码编译、调试、程序下载工具；用于单片机程序编译、在线调试，生成可执行文件烧录至主控芯片。
Altium Designer：硬件电路原理图绘制工具，可完成系统硬件电路设计、器件布线，辅助硬件平台搭建。
ESP-01S AT 指令集：WIFI 模块通信开发基础；利用串口发送 AT 指令完成 WIFI 配网、TCP 通信搭建，实现单片机与 APP 数据交互。
串口通信技术：实现 STM32 单片机与 ESP-01S 模块之间数据传输，完成采集数据上传、远程控制指令接收。
I2C、单总线、模拟信号采集技术：分别驱动 SGP30、DHT11、MQ-2 传感器，实现多传感器数据读取。
Android APP 开发 / 网络调试助手：移动端上位机开发与调试工具；实现数据展示、阈值设置、远程设备控制界面，项目调试阶段可借助网络调试助手验证通信链路。
OLED 屏幕驱动技术：实现文字、数值实时刷新显示，完成本地人机可视化交互。
硬件调试工具（万用表、逻辑分析仪）：硬件电路排查、信号检测，用于硬件联调，排查传感器、通信电路故障。
STM32 中断、定时器技术：实现按键扫描、定时采集传感器数据，保障系统任务有序调度运行。

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。