一、工作原理

本文介绍了一种基于STM32的环境监测与控制系统设计方案。系统采用STM32F103作为核心控制器,集成温湿度、光照、土壤湿度等多种传感器,实现环境参数实时采集;通过阈值比较自动控制执行机构(如风扇、水泵等)进行调节,形成闭环控制;同时配备无线模块实现数据云端传输和远程监控,并通过OLED屏幕本地显示。系统硬件包括DHT11温湿度传感器、光敏电阻等基础模块,以及蓝牙、电机等进阶模块;软件采用C语言编程,构建数据采集、处理和实时显示特性。该体系具有结构完整、功能全面、可扩展性强等特点,适用于智能农业、温室控制等多种应用场景。

体系上电后,STM32循环采集各传感器的数据,并进行滤波和校准处理。处理后的资料会与预设的阈值进行比较。若环境参数超出最优范围(如温度过高),STM32会驱动相应的执行机构(如启动通风风扇)进行调节,形成一个闭环自动控制。同时,所有数据利用无线模块上传至云端,供用户远程监控。

二、环境监测方案

  1. 基础配件:STM32F103开发板,DHT11温度湿度模块,光敏电阻模块,0.96OLED屏幕。
  2. 进阶模块:JDY31蓝牙模块,电机风扇模块,MQ1135模块。
  3. 基础效果:使用DHT11模块监测当前的环境温度湿度,光敏电阻模块监测当前环境的光照强度,并且应用OLED屏幕显示出来。
  4. 通过进阶作用:通过蓝牙模块将数据上传到手机端监测,设置特定的阈值,当环境温度或者湿度超过设置的阈值时,蜂鸣器报警,并且使用电机模块进行降温管理,同时能够利用MQ135模块监测当前环境的参数。

三、DHT11温湿度传感器

DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。 它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性 与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并 与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰 能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进 行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处 理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超 小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至 最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便,特殊 封装形式可根据用户需求而献出。

应用电路