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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
- 一、基础采集功能
- 二、输出显示与执行功能
- 三、按键人机交互核心功能
- 四、自动控制核心逻辑功能
- 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 的人体感应温湿度智能风扇控制系统设计与实现
- 基于 STM32 单片机的环境温湿度自适应调速风扇装置开发
- 基于 STM32 的红外人体检测温湿度调控风扇智能设备设计
- 基于 STM32 单片机多模式智能温控风扇监测系统研究
- 基于 STM32 的 DHT11 环境感知自动风扇硬件控制系统设计
- 基于 STM32 单片机阈值可调式人体感应通风设备开发
- 基于 STM32 的 OLED 实时显示智能温湿度风扇装置实现
- 基于 STM32 多按键交互智能通风控制系统设计与开发
- 基于 STM32 单片机自动 / 手动双模式温控风扇设计
- 基于 STM32 的红外人体识别环境温湿度调节系统研究
- 基于 STM32 单片机环境参数实时采集智能风扇开发
- 基于 STM32 的 L9110 电机驱动自适应通风设备设计
- 基于 STM32 单片机阈值自定义智能温控风扇系统实现
- 基于 STM32 的光电人体感应温湿度联动风扇装置设计
- 基于 STM32 单片机多档位调速智能通风控制系统开发
- 基于 STM32 的室内环境感知自动散热硬件系统设计
- 基于 STM32 单片机人机交互式温湿度智能风扇研究
- 基于 STM32 的环境温湿度阈值可调自动风扇装置开发
- 基于 STM32 单片机红外人体检测自适应调速风扇设计
- 基于 STM32 的实时数据显示智能温控通风设备实现
项目研究背景
物联网技术近年来广泛应用于室内环境调控领域，传统室内风扇设备多采用人工手动启停、固定转速运行模式，智能化程度较低，难以根据环境温湿度与室内人员状态自主调节工作状态，存在电能浪费、使用体验差等问题。市面上简易温控设备仅支持单一温度触发控制，无法同时结合湿度、人体存在状态综合判断，且缺少多模式切换、阈值自定义、实时数据可视化等人机交互功能，设备适配性与灵活性不足。随着嵌入式单片机技术成熟，STM32 系列单片机凭借运算性能强、外设资源丰富、开发门槛适中的优势，成为小型智能硬件开发主流载体。当下智能家居、智能办公场景对低成本、轻量化环境调控设备需求持续提升，现有商用智能风扇产品成本偏高，底层控制逻辑不开放，难以适配小型教室、个人工位、小型储物间等细分场景。针对上述行业痛点，本课题以 STM32F103C8T6 单片机为核心，集成温湿度采集、人体红外检测、直流电机驱动、OLED 显示与多按键交互模块，设计兼具自动、手动、阈值设置三种工作模式的智能风扇控制系统，依托嵌入式开发技术实现环境参数实时监测、人体存在识别与风扇自适应调速，弥补传统通风设备智能化短板，为低成本小型室内智能通风硬件提供可行实现方案，具备实际应用价值与工程研究意义。
摘要
本文设计一款以 STM32F103C8T6 单片机为核心的人体感应温湿度智能风扇控制系统，集成 DHT11 温湿度传感器、E18-D80NK 光电传感器、L9110 直流电机驱动模块与 OLED 显示屏，搭配四组独立按键完成人机交互。系统支持自动、手动、阈值设置三种工作模式，自动模式下通过光电传感器判断室内是否有人，结合实时温湿度与自定义阈值控制风扇启停及转速，温湿度与阈值差值越大风扇档位越高，无人状态自动关停风扇；手动模式支持设备选择、开关控制与档位调节；阈值模式可自定义温湿度触发阈值。OLED 屏幕实时展示人体检测状态、风扇档位、温湿度数据。课题完成硬件电路搭建、底层驱动程序编写与功能逻辑调试，经测试系统数据采集稳定、模式切换流畅，可实现室内环境自适应通风调控，结构简单、成本低廉，适用于工位、小型室内等场景，具备良好的工程实用价值。
总体方案
主控硬件：STM32F103C8T6 单片机
作用：系统核心运算单元，负责读取传感器数据、解析按键指令、驱动电机与显示屏、执行多模式控制逻辑；选型理由：该型号资源充足，内置 ADC、通用 IO 口，开发资料丰富，适配本科嵌入式开发学习，算力可满足传感器实时采集与档位调速运算；使用场景：整机控制核心，统筹所有外设协同工作。
环境采集硬件：DHT11 温湿度传感器
作用：周期性采集环境实时温度、湿度数值，将模拟环境参数转换为数字信号传输至单片机；选型理由：单总线通信接线简单，成本低，满足室内常规温湿度采集精度需求，驱动代码成熟易实现；使用场景：室内环境数据实时监测输入端。
人体检测硬件：E18-D80NK 红外光电传感器
作用：红外感应检测监测区域内是否存在人员，输出高低电平信号反馈人体存在状态；选型理由：检测距离适中、抗干扰能力强，数字输出无需模数转换，简化硬件电路；使用场景：自动模式下判断是否需要启动风扇的触发依据。
执行硬件：L9110 直流电机驱动模块 + 直流风扇电机
作用：接收单片机 PWM 信号调节输出电压，控制风扇启停与不同转速档位；选型理由：可直接驱动小型直流电机，支持正反转调速，电路外围器件少，易于接线调试；使用场景：温湿度超标且有人时的通风执行机构。
显示硬件：0.96 寸 OLED 显示屏
作用：可视化展示人体有无状态、当前风扇档位、实时温湿度数据；选型理由：自发光无需背光，低功耗，IIC 通信占用 IO 资源少，显示清晰；使用场景：人机可视化数据交互界面。
交互硬件：4 个独立轻触按键
作用：分别实现模式切换、设备选择、档位增减、阈值调节功能；选型理由：独立按键电路简单，程序扫描逻辑易于编写，成本低廉；使用场景：手动干预系统运行状态的输入装置。
开发计算机硬件环境
作用：程序编写、编译、烧录与系统调试；配置：普通台式 / 笔记本计算机，搭载 Windows 系统，满足 Keil 开发软件、串口调试工具运行需求；使用场景：整机程序开发、硬件调试、功能测试。
核心功能
一、基础采集功能
STM32 主控数据处理功能
实现效果：单片机循环轮询读取各传感器、按键信号，完成数据运算、逻辑判断与外设驱动输出；操作逻辑：上电后系统初始化所有外设，建立定时采集任务，统一处理所有输入信号并下发控制指令；核心作用：作为系统中枢，统筹全部硬件协同工作；实现目标：稳定完成多设备并行数据处理，无数据丢失、指令延迟问题。
DHT11 温湿度实时采集功能
实现效果：每秒采集一次室内温度、湿度数值，数值实时同步至主控；操作逻辑：单片机通过单总线协议读取传感器原始数据，校验数据有效性后转换为标准温湿度数值；核心作用：为自动模式风扇调速提供环境参数依据；实现目标：持续输出稳定、误差可控的环境温湿度数据。
E18-D80NK 人体红外感应检测功能
实现效果：实时输出监测区域人体存在信号，有人输出高电平、无人输出低电平；操作逻辑：主控循环读取传感器 IO 电平，实时更新人体状态标记变量；核心作用：自动模式下判定是否允许风扇启动；实现目标：精准识别室内人员有无状态，减少无人空转耗电。
二、输出显示与执行功能
OLED 屏幕多参数实时显示功能
实现效果：屏幕同步展示人体有无标识、风扇当前档位、实时温度、实时湿度四项数据；操作逻辑：主控更新任意参数后立即刷新屏幕显示内容；核心作用：可视化反馈系统运行状态，便于用户直观查看；实现目标：数据刷新无卡顿，界面布局清晰易懂。
L9110 电机风扇调速驱动功能
实现效果：接收 PWM 信号实现风扇停机、多档位转速调节；操作逻辑：主控根据温湿度差值、手动档位指令输出对应占空比 PWM 波控制电机转速；核心作用：完成通风散热的硬件执行；实现目标：档位切换平顺，转速随指令精准变化。
三、按键人机交互核心功能
按键 1：系统运行模式切换功能
实现效果：单次按下循环切换自动模式、手动模式、阈值设置模式三种系统工作状态；操作逻辑：按键扫描识别按下动作，切换全局模式标记，系统同步更新对应运行逻辑；核心作用：切换系统控制逻辑，适配不同使用需求；实现目标：模式切换响应灵敏，无按键误触发。
手动模式按键交互功能（按键 2、按键 3）
实现效果：按键 2 切换可选控制设备，按键 3 控制设备开关、增减风扇档位；操作逻辑：进入手动模式后，按键 2 循环切换受控对象，选中设备后按键 3 切换通断、调整转速档位；核心作用：脱离自动逻辑，由用户自主控制风扇运行；实现目标：支持完全人工干预风扇启停与转速。
阈值设置模式按键交互功能（按键 2、按键 3、按键 4）
实现效果：按键 2 切换待修改阈值（温度阈值 / 湿度阈值），按键 3 数值加、按键 4 数值减；操作逻辑：进入阈值模式后，选中对应阈值参数，通过按键增减数值并实时保存；核心作用：自定义风扇自动启动的温湿度触发标准；实现目标：用户可根据使用场景灵活调整触发阈值。
四、自动控制核心逻辑功能
自动模式智能联动控制功能
实现效果：红外检测有人时，温湿度高于设定阈值自动启动风扇，温湿度与阈值差值越大风扇转速档位越高；红外检测无人时直接关停风扇；操作逻辑：主控同时读取人体状态、实时温湿度、自定义阈值三组数据，进行数值对比运算，输出对应 PWM 调速信号；核心作用：实现无人干预下自适应通风调控，节约电能；实现目标：依据环境与人员状态自主调节风扇工作状态，兼顾舒适性与节能需求。
技术路线
编程语言：C 语言
选型理由：嵌入式 STM32 开发标准编程语言，执行效率高，硬件底层操作适配性强；课题用途：编写单片机底层驱动、模式控制逻辑、传感器数据解析、按键扫描、电机调速全部业务代码。
开发工具：Keil MDK5
选型理由：ARM 内核单片机主流编译开发软件，支持 STM32 芯片工程创建、代码编译、在线调试、程序烧录；课题用途：完成项目代码编写、语法校验、程序编译、固件烧录至 STM32 开发板。
硬件电路设计工具：Altium Designer
选型理由：本科电子电路课程主流设计软件，可绘制系统原理图、PCB 接线图；课题用途：绘制单片机、传感器、电机模块之间的硬件接线原理图，规划硬件搭建方案。
调试辅助工具：串口调试助手
选型理由：轻量串口数据查看工具，操作简单；课题用途：单片机串口输出温湿度、人体状态、档位数据，用于程序调试、数据采集校验。
STM32 底层开发库：STM32 标准库（StdPeriph_Lib）
选型理由：封装 GPIO、定时器、串口、IIC 外设底层寄存器操作，降低嵌入式开发难度，适配本科生开发水平；课题用途：快速完成 OLED、DHT11、按键、PWM 电机驱动外设初始化配置。
硬件测试工具：万用表、杜邦线、面包板
选型理由：基础嵌入式硬件调试工具，成本低、操作简单；课题用途：硬件电路接线导通检测、电源电压测量、传感器信号调试。
辅助绘图工具：Visio
选型理由：流程图、硬件架构图绘制工具，高校毕业设计通用绘图软件；课题用途：绘制系统硬件整体架构图、程序主流程图、模式切换逻辑流程图。
文档编写工具：Microsoft Word
选型理由：高校毕业设计标准文档编写软件；课题用途：撰写开题报告、论文正文、功能测试文档、操作说明文档。
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。
项目案例
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源码获取
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