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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的智能储物柜温湿度管控系统设计
2. 基于单片机的红外感应智能消毒除湿装置研发
3. 基于 STM32 的环境监测与自动调控硬件系统设计
4. 基于嵌入式的智能柜体温湿度与门禁控制系统开发
5. 基于 STM32F103 的多传感器智能环境调控装置设计
6. 基于单片机的自动除湿消毒与柜门智能控制系统
7. 基于嵌入式技术的温湿度监测与智能执行机构设计
8. 基于多传感器的智能柜体自动管控硬件系统实现
9. 基于 STM32 的 DHT11 环境监测与自动通风系统设计
10. 基于红外检测的智能储物柜自动启闭与温控系统
11. 基于单片机的多模式智能环境调控装置设计与实现
12. 基于 STM32 的阈值可调式温湿度智能控制系统研发
13. 基于嵌入式的自动降温除湿与紫外线消毒硬件系统
14. 基于传感器融合的智能柜体自动控制装置开发
15. 基于 STM32 的 OLED 显示与多外设联动控制系统设计
16. 基于单片机的手动自动双模式智能设备控制系统
17. 基于红外人体检测的智能柜门与照明联动系统实现
18. 基于嵌入式单片机的环境监测与智能执行系统设计
19. 基于 STM32 的多外设联动智能储物环境管控装置
20. 基于传感器采集的智能柜体温湿度闭环控制系统

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项目研究背景

随着物联网嵌入式技术不断普及，各类储物保管场景对环境管控的智能化需求持续提升。传统储物设备仅依靠人工通风、定时消毒，依靠人为观察温湿度变化，整体自动化程度较低，人工操作繁琐，难以实时监测环境数据，无法及时完成降温、除湿与消毒作业。同时，多数老旧设备缺少人体感应功能，柜门与照明需要手动操作，设备控制模式单一，缺少手动、自动、参数设置的多模式切换机制，数据无法直观展示，整体硬件联动性差。当前单片机与传感器技术已经高度成熟，低成本嵌入式方案能够快速搭建多外设联动控制系统。本课题依托 STM32 单片机作为核心控制器，搭配温湿度传感器、红外检测模块与舵机、继电器执行组件，搭建一套具备数据采集、参数设置、自动调控的智能硬件系统，解决传统储物设备管控滞后、操作繁琐、环境无法自动调节的痛点，实现无人值守下的温湿度自动管控、人体感应柜门启闭，满足小型储物柜体智能化改造的实际需求，具备较强的实用价值。

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摘要

本课题以 STM32F103C8T6 单片机为核心控制器，设计实现一套集温湿度监测、人体红外感应、自动调控于一体的智能柜体控制系统。系统利用 DHT11 传感器采集环境温湿度，通过 OLED 屏幕实时展示监测数据；利用红外光电传感器检测现场人员状态，配合舵机完成柜门自动启闭与灯光联动。系统支持手动模式、自动模式与阈值设置三种工作模式，手动模式下可通过按键独立控制柜门、消毒灯与风扇；自动模式下根据温湿度阈值自动开启风扇降温、启动消毒灯完成除湿消毒。经过硬件搭建与程序调试，系统能够稳定完成环境数据采集、多模式切换与外设自动控制，达到了小型储物柜体智能化管控的设计目标，硬件方案成本低廉，程序逻辑简洁，符合本科嵌入式系统开发的技术要求。

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总体方案

1. 主控硬件：STM32F103C8T6 单片机

   作用：作为整个系统的核心处理器，完成传感器数据读取、按键逻辑处理、外设输出控制、屏幕数据刷新。选型理由：该型号为本科嵌入式课程主流芯片，资源充足，价格低廉，资料丰富，能够满足多传感器、多路 IO 外设的控制需求，适合小型控制系统开发。架构逻辑：所有传感器输入信号接入单片机 IO 口，单片机运算后输出电平信号控制舵机、继电器等执行器件。

2. 温湿度采集硬件：DHT11 数字温湿度传感器

   作用：实时采集当前环境温度与湿度数值，并将数据传输给主控单片机。选型理由：单总线通信，接线简单，无需外部 AD 转换，成本低，精度满足常规环境监测需求，适配单片机数字 IO 口读取。使用场景：布置在柜体内部，持续采集环境参数。

3. 人体检测硬件：E18-D80NK 红外光电传感器

   作用：检测监测范围内是否有人靠近，输出高低电平信号给单片机。选型理由：检测距离可调，抗干扰能力强，数字信号输出，无需额外信号调理电路，适合人体有无检测场景。使用场景：安装在柜体门口，用于触发柜门自动开启逻辑。

4. 显示硬件：0.96 寸 OLED 显示屏

   作用：实时刷新并展示当前温度、湿度数值，同时显示当前工作模式与阈值参数。选型理由：功耗低，屏幕清晰度高，IIC 通信占用引脚少，不需要 LCD 驱动电路，方便嵌入式系统界面开发。

5. 执行器件 1：SG90 微型舵机

   作用：通过旋转角度模拟柜门开启与关闭动作。选型理由：体积小，控制简单，单片机 PWM 信号即可驱动，无需额外驱动板，适合模拟柜门启闭机构。

6. 执行器件 2：继电器模块（风扇、消毒灯、LED 灯光）

   作用：接收单片机电平信号，分别控制风扇、紫外线消毒灯与开门指示灯的通断。选型理由：可以用弱电信号控制强电负载，隔离性好，电路设计简单，方便模拟通风、消毒、灯光控制。

7. 输入硬件：独立轻触按键

   作用：完成模式切换、阈值增减、手动设备启停操作。选型理由：机械按键稳定可靠，适合人机交互操作，搭建多档位切换逻辑。

8. 硬件整体架构

   单片机作为核心，传感器组完成环境与人感数据采集，按键完成人机指令输入；单片机运算处理后，一方面将数据发送至 OLED 屏幕显示，另一方面输出控制信号驱动舵机、继电器完成柜门、风扇、消毒灯、灯光的动作执行，整套电路采用直流 5V 统一供电。

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核心功能

一、基础数据采集功能

1. 温湿度数据采集：DHT11 不间断采集环境温湿度，单片机实时读取原始数据，完成数据校验，保障数值稳定可靠，为自动控制提供数据依据。
2. 人机交互显示：OLED 屏幕实时刷新温度、湿度、当前运行模式，进入阈值设置页面时，同步展示温度阈值与湿度阈值，直观展示系统运行状态。
3. 人体信号检测：红外光电传感器持续扫描监测区域，有人靠近时输出低电平，无人时输出高电平，持续向主控反馈人员状态。

二、模式切换核心功能

1. 模式切换控制：第一个功能按键循环切换三种工作状态：自动模式→手动模式→阈值设置模式，每次按下按键，屏幕同步刷新当前模式标识，防止模式混淆。

三、手动模式功能

1. 外设手动启停：在手动模式下，通过额外功能按键分别独立控制舵机柜门开关、消毒灯通断、降温风扇启停。
2. 状态反馈：每一次按键操作，对应外设立即执行动作，开门时 LED 指示灯点亮，关门后指示灯熄灭，操作反馈直观明确。

四、自动模式（核心自动控制逻辑）

1. 温度自动管控：实时对比实测温度与设定温度阈值，当环境温度高于阈值时，单片机输出信号开启风扇，自动启动降温功能；温度回落至阈值以内时自动关闭风扇。
2. 湿度自动管控：当环境湿度高于设定湿度阈值时，同步开启风扇与消毒灯，同时完成除湿通风与柜体消毒；湿度达标后自动关闭两路设备。
3. 人体感应联动：红外传感器检测到人员靠近时，舵机转动打开柜门，同时点亮 LED 开门指示灯；人员离开后，舵机复位关闭柜门，灯光同步熄灭，实现无人值守自动开关门。

五、阈值参数设置辅助功能

1. 参数可调：进入阈值设置模式后，通过按键修改温度上限、湿度上限数值，修改后的参数自动保存，退出设置模式后，自动控制逻辑将使用新阈值执行判断。
2. 参数持久生效：本次设置的阈值在设备重新上电前保持不变，无需每次开机重复配置。

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技术路线

1. 主控编程语言：C 语言

   选型理由：STM32 嵌入式开发的主流编程语言，执行效率高，能够精准控制硬件 IO 口与外设时序，契合单片机底层开发需求，是本科嵌入式课程核心学习内容。用途：编写传感器读取、按键扫描、PWM 舵机控制、外设继电器开关、屏幕刷新全部业务逻辑代码。

2. 开发芯片与内核：STM32F103 系列内核，HAL 库开发

   选型理由：HAL 库是 ST 官方主推开发库，代码可读性强，简化外设初始化配置，降低寄存器直接操作难度，适合本科学生快速完成项目开发。用途：完成 GPIO、定时器、IIC 通信、单总线通信的初始化配置。

3. 开发软件：Keil MDK5

   选型理由：行业内主流 STM32 编译开发环境，支持代码编写、编译、下载与在线调试，能够单步跟踪传感器数据与外设状态，便于排查程序 bug。用途：编写工程代码，编译生成 hex 固件，并将程序下载至单片机。

4. 电路设计软件：Altium Designer

   选型理由：电子电路课程常用绘图软件，可绘制系统原理图与 PCB 板。用途：绘制主控、传感器、执行器件之间的硬件接线原理图，验证电路接线逻辑。

5. 显示驱动：OLED 屏幕 IIC 驱动程序

   选型理由：开源成熟驱动代码，只需少量修改即可移植到本项目。用途：实现文字、数字的实时刷新，完成模式与参数界面的显示。

6. 外设驱动组件

   DHT11 单总线驱动、SG90 舵机 PWM 驱动、独立按键扫描程序、继电器电平控制程序，均采用成熟开源代码二次修改，保障程序稳定性，减少底层开发工作量。

7. 调试工具：ST-Link 下载器、万用表

   选型理由：低成本硬件调试工具。用途：完成程序烧录，测量引脚电平信号，排查接线短路、传感器数据读取失败等硬件故障。

8. 系统调试手段

   先分模块单独调试：先调试温湿度采集与屏幕显示，再调试按键模式切换，最后调试自动控制与舵机联动，模块全部正常后再整合为完整工程，降低整体调试难度。

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。

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