【单片机课程设计/毕业设计】基于 STM32 与 WiFi 模块的室内通风智能管控系统设计基于 STM32 的人体存在感知自适应风扇控制系统设计（018503）-开发者社区

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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
- 基础功能
- 核心功能
- 拓展辅助功能
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 的环境温湿度智能风扇控制系统设计与实现
基于 STM32 的人体感应温湿度调控风扇物联网系统设计
基于 STM32 单片机的 WiFi 智能通风设备监控系统设计
基于 STM32 的人机感知环境温控风扇远程控制系统设计
基于 STM32 与 ESP-01S 的智能风扇监测控制系统设计
基于 STM32 的温湿度阈值自适应风扇调控装置设计
基于 STM32 单片机的室内智能通风物联网终端设计
基于 STM32 的红外人体感应智能风扇 APP 控制系统设计
基于 STM32 的环境参数采集与智能风扇调速系统设计
基于 STM32 的本地与远程双模式智能温控风扇设计
基于 STM32 单片机的 OLED 显示智能风扇物联网装置设计
基于 STM32 的多模式智能风扇环境监测控制系统设计
基于 STM32 与 WiFi 模块的室内通风智能管控系统设计
基于 STM32 的人体存在感知自适应风扇控制系统设计
基于 STM32 的温湿度采集智能风扇远程调控平台设计
基于 STM32 单片机的自动手动双模式风扇控制系统设计
基于 STM32 的物联网环境感知智能风扇终端开发
基于 STM32 的阈值可调智能通风设备监控系统设计
基于 STM32 的 DHT11 人体感应智能风扇系统设计与开发
基于 STM32 单片机的环境监测智能风扇 WiFi 控制系统设计

项目研究背景

物联网技术持续普及，室内环境智能调控设备逐步应用于办公、家居等场景，依托单片机实现环境感知与设备自动控制成为智能化改造主流方向。传统风扇大多依靠人工启停、档位调节，缺少环境参数感知能力，无法依据温湿度、人员存在状态自动运行，能源利用效率较低；市面上部分简易温控设备仅支持本地固定参数控制，缺少人机交互界面与远程管控能力，参数阈值修改、设备状态查看操作不便。现有方案普遍存在控制模式单一、数据可视化程度低、缺乏远程通信功能等痛点。随着嵌入式开发、WiFi 无线通信技术不断成熟，结合传感器采集环境数据、单片机逻辑运算、移动端 APP 远程交互的嵌入式物联网方案具备落地条件。本课题基于 STM32 单片机搭建环境感知智能风扇控制系统，融合人体红外检测、温湿度采集、电机驱动与无线通信功能，实现本地多模式控制与手机远程管控，解决传统通风设备智能化不足、管控方式单一的问题，具备良好的实际应用价值。

摘要

本文设计一套基于 STM32 单片机的智能风扇环境监控控制系统。系统采用 DHT11 采集环境温湿度，E18-D80NK 传感器实现人体存在检测，通过 L9110 驱动风扇电机，搭配 OLED 显示屏实时展示运行数据。系统支持自动、手动、阈值设置三种工作模式，自动模式下结合人体感应、温湿度阈值自适应调节风扇转速；设备搭载 ESP-01S WiFi 模块，实现与手机 APP 的数据交互，支持远程查看环境数据、修改阈值、控制风扇启停与档位调节。系统通过独立按键完成本地模式切换与参数配置，完成硬件电路搭建、底层驱动程序编写与上位机 APP 通信调试。测试结果表明，系统能够稳定采集环境信息，实现本地自主控制与移动端远程管控，满足室内智能通风设备的基础智能化调控需求。

总体方案

STM32F103C8T6 单片机主控芯片：作为系统核心控制单元，负责采集各类传感器数据、处理按键输入、执行控制逻辑、驱动外设以及与 ESP-01S 进行数据通信。该芯片资源充足、开发资料丰富，满足传感器数据运算、电机 PWM 调速、外设驱动等需求，适配本科嵌入式开发。
DHT11 温湿度传感器：环境感知硬件，实时采集现场温度、湿度数值，将采集数据传输至主控芯片用于自动模式逻辑判断；模块电路简单，单总线通信，易于调试，适合室内常规环境监测场景。
E18-D80NK 红外光电传感器：人体感应检测硬件，检测区域内是否存在人员，输出高低电平信号至单片机，为自动模式下风扇启停提供人员存在判定依据。
L9110 直流电机驱动模块：用于驱动模拟风扇直流电机，接收单片机输出的 PWM 信号，通过调整占空比实现风扇不同档位转速调节。
OLED 显示屏：本地可视化交互硬件，实时刷新展示人员检测状态、风扇档位、实时温湿度数据，提供直观本地信息展示。
独立按键模块（4 路按键）：本地人机交互硬件，完成模式切换、参数选中、阈值增减、设备控制等本地操作。
ESP-01S WiFi 无线通信模块：无线通信单元，实现单片机与手机 APP 之间的数据双向传输，上传环境监测数据，接收 APP 下发的阈值参数、远程控制指令。
直流电源模块：为整套硬件系统提供稳定供电，保障单片机、传感器、电机驱动模块持续稳定运行。

核心功能

基础功能

环境温湿度采集功能：主控芯片周期性读取 DHT11 传感器数据，实时获取环境温度、湿度信息，为自动控制策略提供原始数据，采集数据同步推送至 OLED 屏幕与手机 APP。
人体存在检测功能：系统持续读取 E18-D80NK 传感器信号，实时判断监测区域是否有人，检测结果在 OLED 屏幕展示，作为自动模式风扇启停的重要判断条件。
本地数据显示功能：OLED 屏幕实时刷新显示人体感应状态、当前风扇运行档位、实时温度、湿度数据，用户可脱离手机直接查看设备运行状态。

核心功能

多模式切换控制功能：通过按键 1 实现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，适配不同使用场景下的控制需求。
手动模式控制功能：切换至手动模式后，按键 2 完成设备选项切换，按键 3 实现设备开关控制，同时完成风扇档位增减操作，由用户自主控制风扇运行状态与转速。
阈值设置功能：切换至阈值模式，按键 2 切换待修改阈值项目，按键 3、按键 4 分别实现阈值数值增加、减少，完成温度、湿度控制阈值本地配置。
自动自适应调控功能：自动模式下，红外传感器检测到有人时，对比实时温湿度与预设阈值；温度或湿度超过阈值自动启动风扇，温差、湿度差值越大，风扇转速越高；红外检测无人时，自动关闭风扇，实现无人节能控制。
WiFi 远程通信功能：ESP-01S 模块建立无线网络连接，搭建单片机与手机 APP 的数据通道，向上传输实时温湿度、设备运行状态。

拓展辅助功能

APP 远程数据查看功能：用户在手机 APP 实时查看环境温湿度、人体感应状态、风扇当前档位等全部运行参数。
APP 远程参数配置功能：支持在手机 APP 远程修改温度、湿度控制阈值，无需本地按键操作。
APP 远程设备控制功能：通过手机 APP 远程实现风扇启停控制、风扇档位调节，完成远程管控。

技术路线

C 语言：嵌入式底层开发编程语言，用于编写 STM32 单片机驱动程序、传感器数据读取逻辑、电机调速算法、按键处理、WiFi 通信数据协议，是整套控制系统底层开发核心语言。选型理由：嵌入式单片机主流开发语言，执行效率高，资料丰富，适配 STM32 开发环境。
STM32 HAL 库：单片机开发底层库，提供各类外设标准化驱动接口，简化 GPIO、定时器、串口、PWM、外部传感器驱动开发，降低嵌入式开发难度。
Keil MDK5：嵌入式程序编译、调试开发工具，完成单片机代码编写、编译、程序烧录、在线仿真调试，是 STM32 开发主流 IDE。
ESP-01S AT 指令集：WiFi 模块通信控制指令，实现单片机串口与 WiFi 模块通信，完成联网、数据收发，搭建设备与 APP 的数据传输链路。
串口通信协议：定义单片机与 ESP-01S、单片机与上位机 APP 的数据通信格式，规范数据打包、解析规则，保证双向数据稳定传输。
PWM 脉冲宽度调制技术：用于风扇电机调速，通过调整输出脉冲占空比控制电机转速，实现多档位调速功能。
Android APP 开发（可选 / 串口调试助手 / 物联网云平台 APP）：移动端交互程序，实现数据展示、远程指令下发；本科阶段可选用现成物联网调试 APP，降低开发工作量，聚焦嵌入式硬件控制核心内容。
Altium Designer（可选）：硬件电路原理图绘制工具，用于设计系统硬件接线原理图，辅助硬件搭建。
串口调试助手：系统调试工具，用于调试单片机串口输出、WiFi 通信数据，排查通信协议、传感器数据读取故障。
万用表、逻辑分析仪：硬件调试工具，用于硬件电路检测、电平信号测试，排查硬件接线、传感器故障问题。

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。