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20 个相关毕业设计备选题目

1. 基于 STM32 的环境温湿度智能风扇控制系统设计与实现
2. 基于 STM32 的人体感应温湿度调控风扇物联网系统设计
3. 基于 STM32 单片机的 WiFi 智能通风设备监控系统设计
4. 基于 STM32 的人机感知环境温控风扇远程控制系统设计
5. 基于 STM32 与 ESP-01S 的智能风扇监测控制系统设计
6. 基于 STM32 的温湿度阈值自适应风扇调控装置设计
7. 基于 STM32 单片机的室内智能通风物联网终端设计
8. 基于 STM32 的红外人体感应智能风扇 APP 控制系统设计
9. 基于 STM32 的环境参数采集与智能风扇调速系统设计
10. 基于 STM32 的本地与远程双模式智能温控风扇设计
11. 基于 STM32 单片机的 OLED 显示智能风扇物联网装置设计
12. 基于 STM32 的多模式智能风扇环境监测控制系统设计
13. 基于 STM32 与 WiFi 模块的室内通风智能管控系统设计
14. 基于 STM32 的人体存在感知自适应风扇控制系统设计
15. 基于 STM32 的温湿度采集智能风扇远程调控平台设计
16. 基于 STM32 单片机的自动手动双模式风扇控制系统设计
17. 基于 STM32 的物联网环境感知智能风扇终端开发
18. 基于 STM32 的阈值可调智能通风设备监控系统设计
19. 基于 STM32 的 DHT11 人体感应智能风扇系统设计与开发
20. 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

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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

1. 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。
2. 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。
3. 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

4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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

9. 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。
10. 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。
11. 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

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。

项目案例

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