基于STM32单片机的温湿度检测报警器(液晶1602)(Proteus仿真+源程序)
摘要:本设计实现了一套基于STM32F103单片机的温湿度监测系统,采用DHT11传感器采集环境数据,通过1602液晶实时显示温湿度值。系统设置了三个独立按键用于调整报警阈值,当温度或湿度超过预设上限时,触发声光报警(蜂鸣器+LED)。硬件设计包含单片机最小系统、传感器模块、显示模块和报警单元。软件部分包含数据采集、显示刷新和报警判断等功能,测试验证了系统的实时性和可靠性,适用于各类环境监测场景。
一、项目仿真图片(源码分享在文章底部)
基于STM32单片机的温湿度检测报警器(1602液晶)
本设计由STM32F103单片机最小系统+DHT11温湿度传感器+1602液晶显示模块+声光报警模块+独立按键组成。
1、主控制器是STM32F103单片机
2、DHT11传感器测量温度和湿度数据
3、1602液晶显示温度、湿度
4、三个按键可设置温度、湿度上限报警值,温度或者湿度超过上限时,蜂鸣器LED声光报警
视频演示链接:点我看视频

二、源代码
#include "delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "key.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
#include "dht11.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
short Tpup = 35 ,Huup = 60 ; //温度上限 默认35 湿度默认60
int main(void)
{
char buf[18];
unsigned char temperature = 0,humidity = 0; //温度 湿度
unsigned char key_value = 0; //按键返回值
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置中断优先级分组为组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
Lcd1602_Init(); //液晶1602初始化
LED_Init();
delay_ms(100);
while(DHT11_Init())
{
Lcd1602_String(0,0,(u8 *)" DHT11 Error ");
delay_ms(500);
Lcd1602_String(0,0,(u8 *)" ");
delay_ms(500);
}
Lcd1602_String(0,0,(u8 *)"Temp: "); //从第一行第一列开始显示
Lcd1602_String(0,1,(u8 *)"Humi: ");
TIM2_Int_Init(199,7199); //10Khz的计数频率,计数到200为20ms
KEY_Init(); //初始化端口
while(1)
{
if(flag_timer==1) //600毫秒赋一次值 flag_timer是标志位
{
flag_timer = 0; //清除标志 等待下一次600ms
if(DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity)==0) //读取温湿度值 读取成功?
{
sprintf((char*)buf,"Temp:%02d%cC",temperature,0XDF);
Lcd1602_String(0,0,(u8*)buf);
sprintf((char*)buf,"Humi:%02d%%RH",humidity);
Lcd1602_String(0,1,(u8*)buf);
}
if(temperature>(Tpup)
||humidity>(Huup)) //当温度或者湿度超过上限 报警
{
flag_beep = 1; //开报警标志 执行报警程序在定时器中断
BEEP = 0;
}
else
{
BEEP = 1;
flag_beep = 0; //关报警标志位
}
}
key_value = KEY_Scan(0); //按键单击
switch(key_value)
{
case 1:
KEY_Set();
break;
}
}
}
三、摘要
本文介绍了一款以STM32F103C6单片机为核心的温湿度监测与报警系统仿真原型,通过Proteus平台完成电路搭建与功能验证,实现了环境温湿度的实时采集、显示及超限报警,适用于室内环境监控、仓储环境管理等场景,具备低功耗、易扩展的特性。
系统硬件架构以STM32F103C6(仿真图中U3)为主控单元,外设模块涵盖四大核心部分:其一为温湿度采集模块,采用DHT11数字传感器,支持0~50℃温度测量(精度±2℃)与20%~90%RH湿度测量(精度±5%RH),通过单总线接口与单片机PC14引脚通信,可同步输出温湿度数据;其二是显示模块,选用LM16L型LCD1602字符液晶显示屏,通过PA0-PA15引脚与单片机连接,实时呈现当前温度(如仿真图中“Temp:27℃”)与湿度(“Humi:61%RH”)信息;其三为交互模块,由3个独立按键组成,通过PB端口与单片机通信,支持温湿度报警阈值的手动设置;其四是报警模块,包含PNP三极管驱动的蜂鸣器(BUZ1)与红色LED指示灯(D1),由单片机PB端口输出控制信号,实现超限声光提示。此外,系统还接入了虚拟示波器,用于监测传感器数据传输的波形,辅助调试信号稳定性。
系统工作流程可分为三个阶段:首先,DHT11按1Hz频率采集环境温湿度,将模拟信号转换为数字信号后,通过单总线协议将数据传输至STM32F103C6;其次,单片机对接收的数字信号进行校验与解析,将处理后的温湿度数据通过并行通信方式发送至LCD1602,完成实时信息显示;最后,单片机将实时温湿度与预设阈值对比,若数据超出设定范围,则输出低电平信号,驱动三极管导通,使蜂鸣器发声、LED点亮,实现超限报警。同时,用户可通过按键修改阈值参数,适配不同场景的环境要求。
仿真验证结果表明,该系统具备三项核心功能:一是数据精准显示,LCD1602可稳定输出温湿度数据,更新延迟小于1秒,满足实时监测需求;二是阈值交互设置,按键操作可实现阈值的增减与保存,响应逻辑准确;三是可靠超限报警,当温湿度超出预设区间时,声光报警模块可在200ms内触发,且持续至数据回归阈值范围内。虚拟示波器的波形显示进一步验证了DHT11与单片机通信的信号完整性,为硬件调试提供了可视化支撑。
本设计的核心优势在于采用STM32F103C6兼顾了处理性能与开发成本,DHT11的单总线设计简化了硬件接线,LCD1602保证了信息可读性,而报警模块提升了系统的实用性。该仿真原型无需额外外设即可完成温湿度的全流程监测,后续可扩展蓝牙数据传输、数据存储等功能,进一步拓展其在智能环境监测领域的应用场景,为实际硬件开发提供了可行的参考方案。
四、源码下载地址
链接:https://pan.baidu.com/s/1PP24sR9MBEJpfBwgXwZRXQ?pwd=diar
提取码:diar
更多推荐



所有评论(0)