编号：T0022303M

设计简介：

本设计是基于单片机的环境数据采集小车，主要实现以下功能：

1.通过遥控板控制小车，所有数据显示在遥控板上；
2.可以检测声音大小；
3.通过GPS获取经纬度；
4.通过DHT11获取温湿度；
5.检测PM2.5，当大于阈值时，风扇工作，蜂鸣器报警；
6.通过进行主从机通信。

标签：STM32、OLED12864、GPS

题目扩展：智能小车系统

基于STM32F103单片机的环境数据采集小车系统设计，通过集成多种传感器和控制模块，提供了环境数据监测和远程控制功能。下面是每个部分的简单功能概述：

主机板块

中控部分（STM32F103单片机）

• 核心控制器：作为整个系统的核心，负责协调输入和输出，处理数据和控制逻辑。
• 数据采集与处理：接收来自按键的指令，处理设置参数和控制命令。
• 控制输出：根据处理结果，控制OLED显示和zigbee模块。

输入部分

1. 充电模块：将Type-C和电池的电源转换成5V电源，为系统供电。
2. 独立按键：提供用户交互界面，用于切换界面、设置PM2.5阈值和控制小车运动状态。

输出部分

1. OLED显示模块：显示温度、湿度、PM2.5、经纬度、小车状态和声音大小等信息。
2. 蓝牙模块：与从机进行数据的接收和发送。

从机板块

中控部分（STM32F103单片机）

• 核心控制器：作为小车控制的核心，负责协调输入和输出，处理数据和控制逻辑。
• 数据采集与处理：接收来自传感器的数据，处理环境监测数据和避障逻辑。
• 控制输出：根据处理结果，控制继电器、直流电机、蜂鸣器和舵机。

输入部分

1. PM2.5传感器：检测空气中的PM2.5浓度。
2. 噪声传感器：检测环境声音大小。
3. 温湿度传感器：检测当前空气的温湿度。
4. GPS模块：检测当前所在位置的经纬度。
5. zigbee模块：与主机进行数据的接收和发送。
6. 红外避障模块：检测小车附近是否有障碍物。

输出部分

1. 继电器：控制风扇的转动。
2. 直流电机：驱动小车行驶。
3. 蜂鸣器：当PM2.5大于阈值时，小车停止，风扇打开，蜂鸣器报警。
4. 舵机：当小车遇到障碍物时，控制小车的方向。

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

在今天的智能化时代，环境监测和数据采集已经成为了许多领域中必不可少的一部分。基于单片机的环境数据采集小车，就是一种利用先进技术来收集环境数据的创新方法。

首先，我们来解释一下什么是单片机。单片机是一种集成了微处理器、存储器和其他功能模块的单个集成电路芯片。它具有结构简单、体积小、功耗低等特点，非常适合用于嵌入式系统中。在环境数据采集小车中，单片机起到了核心的控制和数据处理作用。

环境数据采集小车的设计理念是利用单片机控制小车在环境中移动，通过搭载各种传感器来采集环境数据。这些传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、光线传感器等。通过将这些传感器数据采集回来，可以实时监测环境的各种参数，比如温度、湿度、气体浓度等。

在实际操作中，我们可以通过预先编写好的程序来指导小车的移动路径，让小车在环境中自主地进行数据采集。当小车行驶到目标位置时，各个传感器就会开始采集周围环境的数据，并将这些数据传输给单片机进行处理。单片机可以将采集到的数据进行整合和分析，然后将结果传输给使用者。

基于单片机的环境数据采集小车不仅可以用于科研领域中的环境监测，还可以用于工业生产中的质量控制，甚至用于智能家居系统中的环境调节。通过这种智能化的数据采集方式，我们可以更加直观地了解周围环境的情况，从而为我们的生活和工作提供更加便利的条件。

总的来说，基于单片机的环境数据采集小车利用了先进的技术手段，为环境监测和数据采集带来了全新的解决方案。它的出现不仅展现了科技在环境保护和数据应用领域的巨大潜力，同时也为我们的生活带来了更多便利和可能性。

关键词：单片机；人机交互；温湿度采集模块；OLED12864；PM2.5检测模块

字数：12000+

目录：

摘　要

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4 zigbee模块

3.6 GPS模块

3.7 DHT11传感器

3.8 PM2.5粉尘传感器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主机主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 从机主程序流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 环境信息显示

5.3 模式切换显示

5.4 报警测试

5.5 阈值设置测试

5.6 避障测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 环境信息显示

6.3 模式切换显示

6.4 报警测试

6.5 阈值设置测试

6.6 避障测试

结  论

参考文献

致  谢