一、项目简介

本项目基于 STM32 单片机，实现室内环境温度、湿度、烟雾浓度实时采集监测，支持阈值自定义设置，当环境参数超过设定阈值时，触发声光报警，同时 OLED 屏幕实时展示监测数据，串口虚拟终端输出环境信息，可用于家庭、仓库、车间等场景的安全预警，是嵌入式单片机典型综合实训项目CSDN博...。

二、系统整体功能

1. 环境数据采集

• DHT11 传感器采集温度、湿度；
• MQ‑2 烟雾传感器通过 ADC 模数转换采集烟雾浓度；

1. 本地显示：OLED 显示屏实时显示温度、湿度、烟雾数值；
2. 阈值调节：3 个独立按键，实现温度、湿度、烟雾阈值增加、减少、切换设置；
3. 状态指示：三路 LED 阈值指示灯，直观显示各参数阈值状态；
4. 超限报警：检测数值大于阈值，蜂鸣器 + 报警灯同步声光报警；
5. 串口通信：虚拟串口终端输出环境监测数据，实现上位机数据查看。

三、硬件电路设计（Proteus 仿真）

3.1 主控单元

采用 STM32F103C8T6 单片机作为系统核心，Cortex‑M3 内核，72MHz 主频，具备丰富 GPIO、ADC、串口资源，满足多传感器采集、外设驱动需求CSDN博...。

3.2 传感器模块

1. DHT11 温湿度传感器：单总线通信，采集环境温度、湿度，直接接单片机 GPIO 口；
2. 烟雾检测 MQ‑2：模拟输出信号，接入 ADC 采集通道，完成烟雾浓度模数转换；
3. ADC 模数转换模块：把烟雾模拟电压转为数字量供单片机处理。

3.3 人机交互模块

1. OLED 显示屏：I2C 接口，实时打印温度、湿度、烟雾参数；
2. 阈值按键：加、减、切换三个按键，用于修改温度、湿度、烟雾报警阈值；
3. 阈值指示灯：3 颗 LED，分别对应温度、湿度、烟雾阈值状态指示。

3.4 报警执行模块

• 蜂鸣器：三极管驱动，超限发出声音报警；
• 报警灯：三极管 + 继电器驱动，超限点亮警示；

3.5 串口通信

虚拟上位机通信，通过串口将采集到的温湿度、烟雾数据输出到虚拟终端，实现数据回显。

四、软件逻辑设计

1. 系统初始化：初始化 GPIO、ADC、DHT11、OLED、串口、定时器；
2. 循环采集：定时读取 DHT11 温湿度，读取 ADC 烟雾采样值；
3. 按键处理：扫描按键，切换阈值设置页面，修改温度 / 湿度 / 烟雾报警阈值；
4. 阈值判断：把实时采集值与用户设定阈值对比；
   • 采集值＞阈值：开启蜂鸣器、报警灯，触发报警；
   • 采集值＜阈值：关闭报警，保持正常监测；
5. 显示刷新：OLED 屏幕实时刷新环境参数；
6. 串口输出：将温湿度、烟雾数据打印到虚拟终端。

五、Proteus 仿真运行效果

1. 上电后，OLED 屏幕显示当前温度、湿度、烟雾浓度；
2. 通过按键可以调整温度、湿度、烟雾报警阈值；
3. 当模拟传感器数值超过阈值，蜂鸣器鸣叫、报警灯点亮，完成声光预警；
4. 虚拟串口终端同步输出监测环境数据；
5. 阈值指示灯实时反馈阈值状态。

六、项目优缺点与拓展方向

优点

• 硬件结构简单，传感器成本低，适合毕设、课程设计；
• 功能完整：采集‑显示‑按键设置‑报警‑串口输出，全套闭环；
• Proteus 仿真可直接验证逻辑，不用实物硬件即可调试。

可拓展方向

1. 增加 WiFi 模块（ESP8266），实现手机远程查看环境数据；
2. 增加风扇、排风继电器，超限自动启动排风设备；
3. 增加火焰传感器，完善火灾综合预警；
4. 加入 EEPROM 存储，断电保存阈值参数；
5. 增加 LCD 屏幕，替换 OLED，实现更大屏幕显示。

七、总结

本基于 STM32 温湿度烟雾预警装置，完成环境多参数采集、阈值自定义、声光报警、串口数据输出，整体逻辑清晰，在 Proteus 仿真环境可以完整运行。适合单片机入门学习，可作为课程设计、毕业设计参考项目。

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