基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统设计
《2024年基于Stm32的温湿度检测系统》范文
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步和物联网的飞速发展，温湿度检测系统在各个领域的应用越来越广泛。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将详细介绍一种基于STM32的温湿度检测系统，并阐述其设计思路、工作原理和性能特点。
二、系统概述基于STM32的温湿度检测系统主要由传感器模块、微控制器模块、通信模块以及显示模块等组成。
传感器模块负责采集环境中的温湿度数据，微控制器模块负责数据处理和控制系统工作，通信模块用于与其他设备进行数据传输，显示模块则用于显示温湿度数据。
三、硬件设计1. 传感器模块传感器模块选用DHT11温湿度传感器，该传感器具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点。
DHT11通过I/O口与STM32微控制器进行通信，将采集到的温湿度数据传输给微控制器。
2. 微控制器模块微控制器模块采用STM32系列微控制器，负责整个系统的控制和数据处理。
STM32具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，可满足温湿度检测系统的需求。
3. 通信模块通信模块可根据实际需求选择不同的通信方式，如UART、SPI、I2C等。
本系统采用UART通信方式，通过串口与上位机进行数据传输。
4. 显示模块显示模块可选LED、LCD等显示设备。
本系统采用LCD显示屏，可实时显示温湿度数据。
四、软件设计软件设计主要包括传感器驱动程序、数据处理程序、通信程序以及显示程序等。
1. 传感器驱动程序传感器驱动程序负责初始化DHT11传感器，并读取其采集到的温湿度数据。
驱动程序采用轮询方式读取传感器数据，并通过I/O口将数据传输给微控制器。
2. 数据处理程序数据处理程序负责对传感器采集到的温湿度数据进行处理和转换。
本系统将原始的数字信号转换为摄氏度温度和相对湿度，以便于后续分析和处理。
3. 通信程序通信程序负责将处理后的温湿度数据通过UART口发送给上位机。
通信协议采用标准的串口通信协议，确保数据传输的可靠性和稳定性。
《2024年基于Stm32的温湿度检测系统》范文
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步和物联网的飞速发展，温湿度检测系统在各种应用场景中发挥着越来越重要的作用。
STM32系列微控制器以其高性能、低功耗的特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将介绍一种基于STM32的温湿度检测系统，该系统能够实时监测环境中的温湿度变化，为各种应用提供可靠的数据支持。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以STM32微控制器为核心，配合温湿度传感器（如DHT11或DHT22等）组成温湿度检测模块。
同时，系统还包含电源电路、复位电路、串口通信电路等，以确保系统的正常运行和数据的可靠传输。
（1）STM32微控制器：作为系统的核心，负责控制整个系统的运行，并处理温湿度传感器的数据。
（2）温湿度传感器：用于实时检测环境中的温湿度变化，并将数据传输给STM32微控制器。
（3）电源电路：为系统提供稳定的电源电压，保证系统的正常运行。
（4）复位电路：用于在系统出现异常时进行复位操作，确保系统的稳定性。
（5）串口通信电路：用于将STM32微控制器的数据传输至其他设备或上位机软件。
2. 软件设计软件设计主要包括STM32微控制器的程序设计和上位机软件的设计。
（1）STM32微控制器程序设计：采用C语言编写，实现温湿度数据的采集、处理和传输等功能。
程序通过I/O口读取温湿度传感器的数据，并进行处理和存储，然后通过串口通信电路将数据传输至上位机软件。
（2）上位机软件设计：用于接收STM32微控制器传输的温湿度数据，并进行实时显示和存储。
上位机软件可采用LabVIEW、Python等编程语言进行开发，实现数据的可视化展示和存储功能。
三、系统功能及特点1. 实时监测：本系统能够实时监测环境中的温湿度变化，为各种应用提供可靠的数据支持。
2. 高精度：采用高精度的温湿度传感器，确保数据的准确性。
3. 低功耗：STM32微控制器采用低功耗设计，延长了系统的使用寿命。
4. 易于扩展：本系统具有良好的可扩展性，可根据实际需求添加其他传感器或模块，实现更多的功能。
基于Stm32的温湿度检测系统
基于Stm32的温湿度检测系统基于Stm32的温湿度检测系统随着物联网的迅猛发展，各种智能设备在我们日常生活中得到了广泛应用。
其中，温湿度监测系统尤为重要，能够实时监测环境温湿度的变化，并根据实时数据做出相应的调控与决策。
本文将介绍一种基于Stm32的温湿度检测系统，该系统能够精确地监测室内温湿度，并通过相关算法实现数据处理和传输。
1. 系统设计基于Stm32的温湿度检测系统主要由传感器模块、MCU控制模块、通信模块和人机交互模块组成。
传感器模块采用高精度的温湿度传感器，能够实时采集环境的温湿度数据，传感器模块通过模拟信号输出给MCU控制模块。
MCU控制模块采用Stm32芯片，负责控制整个系统的运行和数据处理。
通信模块使用无线通信技术，将采集到的数据传输给上位机或其他设备。
人机交互模块通过LCD显示屏和按键等设备，实现与用户的交互，例如显示当前温湿度数据、设置报警阈值等。
2. 数据采集与处理基于Stm32的温湿度检测系统通过传感器模块实时采集室内环境的温湿度数据，并将模拟信号转化为数字信号输入给MCU控制模块。
MCU控制模块通过AD转换模块将模拟信号转化为数字信号，并进行数据处理和滤波。
对于温湿度数据，可以通过相关算法计算得到平均值、最大值、最小值等统计指标，并将处理后的数据存储在内部存储器中。
3. 数据传输与通信基于Stm32的温湿度检测系统通过通信模块实现数据传输和通信功能。
通信模块采用无线通信技术，如WiFi或蓝牙等，将处理后的温湿度数据传输给上位机或其他设备。
在数据传输过程中，可以通过协议进行数据压缩和加密，保证数据传输的安全和可靠性。
4. 报警与控制基于Stm32的温湿度检测系统可以进行温湿度的报警和控制。
根据用户设置的报警阈值，在温湿度超出设定范围时，系统会触发报警，并通过人机交互模块进行相应的提示。
同时，系统也可以根据温湿度数据进行自动控制，例如控制空调或加湿器的开关，实现室内温湿度的调节和维护。
基于STM32的温湿度检测_wrapper
实验器材有 STM32f103 系列开发板、DHT11 温湿度传感器、0.96 寸 OLED 显 示屏、杜邦线若干。
2. STM32 的 USART 和 SPI 简介
2.1. USART 主要特性
串口作为 MCU 的重要外部接口，同时也是软件开发重要的调试手段， 其重要 性不言而喻。STM32 的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲。 本次实验的 STM32f103 开发板最多可提供 5 路串口，有分数波特率发生器、支持同步单线通信 和 半 双 工 单 线 通 讯 、 支 持 LIN 、 支 持 调 制 解 调 器 操 作 、 智 能 卡 协 议 和 IrDA SIR ENDEC 规范、具有 DMA 等。 串口设置的一般步骤可以总结为如下几个步骤：
DATA 用于微处理器与 DHT11 之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次 通讯时间 4ms 左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分
用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为 40bit,高位先出。
数据格式:8bit 湿度整数数据+8bit 湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit 温 度小数数据+8bit 校验和
封装说明： 引脚说明：
Pin
名称
注释
1
VDD
供电 3－5.5VDC
2
基于STM32的温湿度检测(DHT11)
//systick 为 24 位
//清空计数器 //使能，减到零是无
temp=SysTick->CTRL; 值
}while((temp&0x01)&&(!(temp&(1<<16)))); SysTick->CTRL = 0x00; SysTick->VAL = 0x00; }
void Delay(__IO uint32_t nCount); void delay_us(u16 count); void delay_ms(u16 count);
void USART_OUT(USART_TypeDef* USARTx, uint8_t *Data,...); void USART_Config(USART_TypeDef* USARTx); char *itoa(int value, char *string, int radix); void DHT11_OutH(void); void DHT11_OutL(void); u8 DHT11_ReadBit(void); u8 DHT11_ReadChar(void); u8 DHT11_GetResult(void);
//
停止位 1 位
USART_ART_Parity = USART_Parity_No;
//
无校验位
USART_ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //无硬件流控
delay_ms(1800); } }
//系统时钟设置 //中断源配置 //端口初始化
//串口 1 初始化
// 如 果 读 取 数 据 错
基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统设计
基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统设计艾海波;魏晋宏;邱权;郑文刚【摘要】利用嵌入式技术研发了针对家庭用微型植物工厂的温湿度监测系统。
该系统以 STM 32微处理器为核心，在μC/OS-Ⅱ操作系统环境下，实现了温湿度信息的实时采集和显示，并采用分批估计数据融合算法提高了单传感器精度；同时，该系统还具备SD卡存储功能，可以随时查询微型植物工厂内部温湿度历史数据。
种植试验结果表明：该系统稳定可靠，能准确、实时地对微型植物工厂内部的温湿度进行监测和显示，且方便通过触摸屏进行历史数据查询，具有较高的实用性。
%This paper developed a temperature and humidity monitoring system for the household micro plant factory based on the embedded technology .The monitoring system took the STM 32 microprocessor as its central-controller and employed the μC/OS-Ⅱas its operating system .A touch screen was used to display the real-time temperature and hu-midity information .Division estimation data fusion algorithm was used to improve the accuracy of the single sensor .The monitoring system was able to inquire the temperature and humidity historical data which was stored in an SD card .The results of planting experiment show that the system is stable and reliable .It can monitor and display the real-time tem-perature and humidity in the micro plant factory accurately , and inquire the historical data by the touch screen easily .It also has high practicability .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P141-144,150)【关键词】微型植物工厂;STM32;μC/OS-Ⅱ;嵌入式平台;温湿度监测【作者】艾海波;魏晋宏;邱权;郑文刚【作者单位】太原理工大学机械电子工程研究所，太原 030024; 北京农业智能装备技术研究中心，北京 100097;太原理工大学机械电子工程研究所，太原030024;北京农业智能装备技术研究中心，北京 100097;北京农业智能装备技术研究中心，北京 100097【正文语种】中文【中图分类】TP273;S1260 引言近些年，一种新型适合家用的微型植物工厂在国外发达国家被研制出来，该微型植物工厂可以在有限的空间里利用营养液栽培技术种植多种蔬菜类作物，通过控制系统精确地调控内部的温度、湿度、光照、CO2等环境因子，实现蔬菜的周年连续种植［1－3］。
基于STM32的温湿度检测设计
XXXX学院大作业报告题目基于STM 32的温湿度检测课程名称嵌入式系统及其应用二级学院机电工程工程学院专业班级 XXXXXXX 学生姓名 XXXXX 学号指导教师X年X月X日到X年X月X日目录摘要 (1)1. 设计目标 (2)2. 设计方案 (2)3. 实验器材 (2)4. 结构及工作原理 (2)5. 元件及功能 (3)2.1 STM32F103ZET6 介绍 (3)2.2 温湿度传感器介绍 (5)2.3 LCD12864介绍 (5)3. 结论 (6)4.心得 (6)附录 (7)结果图 (9)基于STM 32的温湿度检测摘要：在现代生活中，温湿度测量几乎涉及到各个领域，包括探险救灾机器人、温室环境智能监控系统、医院、工业控制、农业管理、仓库存储、文物保护等，因此研究低成本、高可靠性的温湿度系统就变得十分重要，合理的利用了各项资源，大幅度提产品的产量和质量，极大的改善了人民的生活水平。
采用先进的信息技术和人工智能技术来对生产环境进行科学有效的管理就显得十分重要了。
本设计选用STM32为核心控制器与处理器，温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值并通过液晶显示，也可通过串口进行显示。
每隔一段时间（如2秒）往串口发送一次温湿度信息；具有报警功能，如：当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。
该设计可有效检测当前温湿度，灵敏度高，稳定准确，在实际应用中前景良好。
1.设计目标本次设计要求实现对周围环境温湿度的感知以及显示。
要求学生对STM32有一定程度的理解，熟悉STM32串口以及中断的使用，会基本的C语言和java,熟练掌握keil for ARM软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。
2.设计方案（1）了解温湿度传感器工作原理，根据原理画好PCB原理图。
（2）根据PCB原理图自制PCB板电路，将液晶屏，温湿度传感器，变压器,stm32开发板等相关元件设备进行集成。
《2024年基于Stm32的温湿度检测系统》范文
《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步，对环境的监控和控制变得日益重要。
其中，温湿度作为环境的重要参数，对于很多行业来说都具有非常重要的意义。
基于STM32的温湿度检测系统就是一种能高效准确监测和报告环境温湿度的解决方案。
该系统能够为环境控制和设备管理提供强大的技术支持。
二、STM32简介STM32是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器。
其具有高性能、低功耗、高集成度等特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。
STM32的强大处理能力和丰富的外设接口使其成为构建温湿度检测系统的理想选择。
三、系统设计基于STM32的温湿度检测系统主要由传感器模块、STM32微控制器模块、显示模块以及通信模块等部分组成。
其中，传感器模块负责实时采集环境中的温湿度数据，STM32微控制器模块负责处理和分析这些数据，显示模块用于显示数据，通信模块则用于将数据传输到其他设备或系统。
四、传感器模块传感器模块是整个系统的核心部分，负责实时采集环境中的温湿度数据。
常见的温湿度传感器有DHT11、DHT22等。
这些传感器能够快速准确地获取环境中的温湿度数据，并将这些数据以电信号的形式输出。
五、STM32微控制器模块STM32微控制器模块负责处理和分析传感器模块采集的数据。
它通过I/O口与传感器模块进行数据交换，接收传感器输出的电信号，并将其转换为数字信号进行处理。
同时，STM32微控制器还能根据预设的算法对数据进行处理和分析，得出环境中的温湿度值。
六、显示模块显示模块用于显示温湿度数据。
常见的显示方式有LED数码管显示、LCD液晶屏显示等。
通过显示模块，用户可以直观地看到环境中的温湿度数据，便于对环境进行监控和控制。
七、通信模块通信模块用于将温湿度数据传输到其他设备或系统。
该模块可以是有线通信模块，如RS485、USB等；也可以是无线通信模块，如WiFi、蓝牙等。
通过通信模块，用户可以将温湿度数据传输到其他设备或系统进行分析和处理。
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基于STM32的微型植物工厂温湿度监测
系统设计
摘要：随着人口的增长和城市化进程的加速，食品安全和生态环境问题日益
凸显。
微型植物工厂作为一种高效、节能、环保的现代农业模式，正逐渐受到广
泛关注。
本文主要针对微型植物工厂的温湿度监测进行研究，设计了一种基于STM32微控制器的温湿度监测系统。
系统采用DHT11传感器进行温湿度的采集，
通过STM32微控制器对数据进行处理和控制，并将数据实时显示在液晶屏上。
实
验结果表明，本设计的温湿度监测系统具有较高的精度和稳定性，为微型植物工
厂的高效管理提供了有力保障。
关键词：STM32；微型植物工厂；温湿度监测；系统设计
1 主要贡献和结构
本文主要介绍了一种基于STM32微控制器的温湿度监测系统设计。
本文的主
要贡献如下：
（1）提出了一种基于STM32微控制器的温湿度监测系统设计方案，系统采
用DHT11传感器进行温湿度的采集，通过STM32微控制器对数据进行处理和控制，并将数据实时显示在液晶屏上。
（2）通过实验验证了本设计的温湿度监测系统具有较高的精度和稳定性，
为微型植物工厂的高效管理提供了有力保障。
本文结构如下：第二部分介绍了温湿度监测系统的硬件设计，包括STM32微
控制器、DHT11传感器和液晶显示模块；第三部分介绍了温湿度监测系统的软件
设计，包括系统初始化、数据采集、数据处理和数据显示；第四部分对本设计进
行了实验验证；最后，对全文进行了总结。
2系统总体框架
该温湿度监测系统采用分层结构，分为数据采集层、数据处理层和数据显示层。
数据采集层：包括温湿度传感器模块，用于采集当前环境温度和湿度值，并将数据传输到数据处理层。
数据处理层：包括微控制器控制模块和数据存储模块。
微控制器控制模块负责对温湿度传感器进行数据采集和预处理，并将数据存储到数据存储模块中。
数据显示层：包括数据显示模块，用于读取并显示存储在数据存储模块中的温湿度数据。
2.1 系统功能模块介绍
a温湿度传感器模块
该模块用于采集当前环境的温度和湿度值。
采用DHT11数字温湿度传感器，通过单线串行接口输出数字信号。
b微控制器控制模块
该模块负责对温湿度传感器进行数据采集和预处理，主要实现以下功能：
初始化系统参数和外设
读取温湿度传感器数据
将采集到的数据进行处理和校验
将数据存储到数据存储模块中
c数据存储模块
该模块用于存储采集到的温湿度数据。
采用SPI接口的Flash芯片作为数据存储介质，具有高速度、低功耗和可靠性等优点。
d数据显示模块
该模块用于读取并显示存储在数据存储模块中的温湿度数据。
采用OLED液晶屏作为数据显示介质，能够实现高亮度、高对比度的显示效果。
3 系统硬件平台介绍
STM32系列是一款高性能、低功耗的32位RISC架构微控制器，集成了丰富的外设和通信接口，并且具有良好的可扩展性和灵活性。
本系统采用
STM32F103C8T6型号作为主要硬件平台。
a温湿度传感器选择与接口
采用DHT11数字温湿度传感器，通过单线串行接口输出数字信号。
b显示模块选择与接口
采用OLED液晶屏作为数据显示介质，通过I2C接口进行连接。
c存储模块选择与接口
采用SPI接口的Flash芯片作为数据存储介质。
该基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统采用分层结构设计，包括数据采集层、数据处理层和数据显示层。
其中，数据采集层使用DHT11数字温湿度传感器，数据处理层采用STM32微控制器和Flash芯片，数据显示层采用OLED液晶屏。
各模块间通过单线串行、I2C和SPI等不同接口进行连接。
该系统具有可靠性高、精度高、稳定性好等特点，能够满足微型植物工厂的温湿度监测需求，为植物生长提供必要的环境条件保障。
同时，该系统具有扩展性好、易于维护等优点，可为未来的智能化控制提供基础支持。
4系统软件设计
该系统的软件流程主要分为数据采集、数据处理和数据显示三个模块。
4.1数据采集模块步骤
1.初始化DHT11传感器
2.发送开始信号
3.接收温湿度数据
4.解析数据并进行校验
5.将解析后的数据返回给主函数
4.2数据处理模块步骤:
1.读取采集到的温湿度数据
2.对数据进行转换和处理
3.调用存储算法将数据存储到Flash芯片中
4.3数据显示模块步骤:
1.从Flash芯片中读取存储的温湿度数据
2.对数据进行格式化和显示
3.实现温湿度数据的实时更新
温湿度传感器数据获取算法
DHT11数字温湿度传感器通过单线串行接口输出数字信号，具体的数据获取算法如下:
1.主机产生启动信号:将数据总线拉低至少18ms，然后拉高20-40us。
2.DHT11响应主机:将数据总线拉低80us，然后拉高80us。
3.DHT11输出数据:先输出温度的高8位，再输出低8位，最后输出湿度的高8位和低8位。
4.主机接收数据:计算出4个字节的数据，并进行校验。
5实验环境和方法
5.1实验设计
本文所设计的基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统，进行了实验验证，实验环境和方法如下:
1.环境设置:将该监测系统安装在室内的一个小型植物盆中，连续运行24小
时以上。
⒉.数据采集:记录监测系统每10秒钟采集到的温湿度数据，直至实验结束。
3.数据处理:对采集到的数据进行分析和统计，得出相关指标，包括平均值、最大值、最小值等。
4.数据显示:通过OLED液晶屏实时显示当前环境的温湿度数值。
5.2实验结果分析
经过上述实验环境和方法的设置，我们得到了以下实验结果和分析:1.温湿
度数据分析
通过分析监测系统采集到的温湿度数据，得到以下指标:
平均温度值为25.5℃，最高温度值为29.6℃，最低温度值为22.8℃;·平均
湿度值为55.7%，最高湿度值为63.9%，最低湿度值为49.4%。
通过OLED液晶屏实时显示当前环境的温湿度数值，能够直观地了解植物盆
内部环境的变化情况。
同时，由于采用了高亮度、高对比度的显示屏，因此在不
同光照条件下都具有较孔的可读性。
通过以上实验结果和分析，我们可以看出该基于STM32的救型植物工厂温湿
度监测系统具有准确性高、稳定性好、数据显示效果好等特点。
相信在未来的智
能榼物种植领域中，该监测系统将会发挥重要作用，并且有着广阔的应用前景。
6结论
本文所设计的基于STM32的微型植物工厂温湿度监测系统，通过DHT11教数
字温湿度传感熙获取环境温湿度值，并通过59P)接口的Flash芯片存储数据、2L
接口的OLED液晶屏实时显示数据。
经过实验验证，该系统具有准确性高、稳定性好、数据显示效果好等特点。
相信在未来的智能植物种植领域中，该监测系统将会发挥重要作用，并且有着广阔的应用前景。
参考文献
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[3] 贾宁, 吴弋旻, 张一甦. 一种光谱可调的微型植物工厂:,
CN204670053U[P]. 2015.
[4] 韩骏骋, 贾鹤鸣, 李瑶,等. 基于计算流体力学的微型植物工厂温湿度环境模拟及优化方案[J]. 林业工程学报, 2019, 4(6):7.。