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编号：
T4092309M
设计简介：
本设计是基于单片机的仓库温湿度无线智能监测系统设计，主要实现以下功能：
通过温湿度传感器检测温湿度，温度过高风扇降温，湿度过低加湿器加湿
通过烟雾传感器检测烟雾
通过雨水传感器检测雨水量
通过一氧化碳传感器检测CO
通过二氧化碳传感器检测CO2
通过霍尔传感器检测门窗状态
通过振动传感器监测货架稳定性
通过红外传感器检测入侵
通过oled显示采集到的数据
通过按键设置阈值，超过阈值，蜂鸣器报警
通过蓝牙模块连接手机，实现远程监控
电源： 5V
传感器：温湿度传感器（DHT11）、烟雾传感器（MQ-2）、雨水传感器（Raindrops module）、一氧化碳传感器（MQ-7）、二氧化碳传感器（KQ-2801）、霍尔传感器（3144E）、震动传感器（SW-420）、红外对管（FC-33）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：风扇（继电器），加湿器（继电器）
人机交互：独立按键，蓝牙模块（ECB02）
标签：STM32、OLED12864、DHT11、3144E、MQ-2、Raindrops module、MQ-7、KQ-2801、SW-420、FC-33、ECB02
题目扩展：基于物联网的仓库环境监测系统设计、基于单片机的室内监测系统设计、基于单片机的教室环境监测系统设计
基于单片机的仓库温湿度无线智能监测系统设计：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
中控部分概述
中控部分是整个仓库环境智能无线监测系统的核心，采用了STM32单片机作为主控制器。其主要职责是接收来自输入部分的各类传感器数据，如温湿度、烟雾、CO、CO2浓度、门窗状态、货架稳定性、入侵检测以及雨水情况等。STM32单片机对这些数据进行处理和分析，根据预设的逻辑和算法判断当前仓库环境的状态。同时，它还负责控制输出部分，如显示数据、触发报警、调节风扇和加湿器以及通过蓝牙模块发送数据至手机等。
输入部分概述
输入部分由十种不同的传感器和供电电路组成，负责采集仓库环境的各类数据。具体包括：
- 霍尔传感器：检测门窗是否关好，提供门窗状态信息。
- 震动传感器：监测货架的稳定性，及时发现潜在的安全隐患。
- 红外对管：用于检测仓库内是否有人入侵，提高安全性。
- MQ-2烟雾传感器：实时检测仓库内的烟雾浓度，预防火灾。
- DHT11温湿度传感器：准确测量仓库的温湿度值，确保存储环境适宜。
- 雨水传感器：检测仓库是否漏雨，及时采取措施避免水损。
- CO传感器：监测一氧化碳浓度，保障人员安全。
- CO2检测模块：检测二氧化碳浓度，优化仓库空气质量。
- 独立按键：用于切换显示界面和模式，设置各项参数的阈值。
- 供电电路：为整个系统提供稳定可靠的电源。
输出部分概述
输出部分由四种不同的设备组成，负责根据中控部分的指令执行相应的操作。具体包括：
- OLED显示屏：实时显示仓库环境的各项参数值和当前模式，包括设置的阈值以及漏水、稳定、红外、门磁等状态信息。
- 继电器：用于控制风扇和加湿器的开关，根据温湿度情况自动调节仓库环境。
- 蜂鸣器：当检测到温湿度、烟雾、CO、CO2等参数超过预设阈值时，触发报警，提醒管理人员及时处理。
- ECB02蓝牙模块：将采集到的各项数据通过蓝牙发送给手机，实现远程监控和控制功能，与独立按键具有相同的功能。
实物调试
5.1 电路焊接总图
首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是雨滴传感器。第五部分是蓝牙模块，焊接一个6Pin的排母后插入。第六部分是气体传感器，先焊接一个3Pin的排母，然后将传感器插入排母中。第七部分独立按键模块和第八部分蜂鸣器三个继电器都是直接焊接在电路板上。第九部分是霍尔传感器，焊接一个3Pin的排母插入。第十部分是震动传感器。下图5-1为焊接完的整体实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 蓝牙连接实物测试
如图5-2所示，上电后，OLED显示屏显示时间、三次吃药状态和三次吃药时间。连接蓝牙先在微信中搜索“特纳斯电子”公众号，关注之后在屏幕的左下角有“工具”，点一下“工具”，再点一下“蓝牙助手”，找到名称带有“＠”符号的蓝牙名称，点一下会自动连接，连接好之后，再点一下右边的“编辑模式”，点一下按键进行编辑按键。
图5-2蓝牙连接图
5.3 手动模式实物测试
如图5-3所示，按下第二个按键开启或者关闭风扇继电器，按下第三个按键开启或者关闭加湿继电器。
图5-3手动模式实物图
5.4 设置温度阈值实物测试
如图5-4所示，按下第一个按键后，屏幕显示“温度阈值”，按第二个按键，温度阈值+1；按第三个按键，温度阈值-1。也可以直接在手机上设置。
图5-4设置温度阈值实物图
5.5 设置气体浓度阈值实物测试
如图5-5所示，第二次按下第一个按键后，屏幕显示“设置烟雾阈值”，按第二个按键，烟雾阈值+1；按第三个按键，烟雾阈值-1。也可以直接在手机上设置。
图5-5设置气体浓度阈值实物图
5.6 蜂鸣器报警实物测试
如图5-6所示，若温湿度/烟雾/CO/CO2超过设置阈值，进行报警，否则不报警。自动模式下，当温度超过温度最大值，风扇工作，否则风扇关闭；当湿度小于湿度最大值，加湿器工作，否则加湿器关闭。
图5-6温度小于阈值实物图
仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、三个按键、模拟烟雾、雨水、co、co2检测的电位器。模拟门磁的开关。温湿度传感器、继电器、模拟红外和震动开关、模拟蓝牙 模块的串口虚拟终端。
图6-1 仿真设计总图
6.2 设置温度阈值仿真测试
如图6-3所示，按下第一个按键后，屏幕显示“温度阈值”，按第二个按键，温度阈值+1；按第三个按键，温度阈值-1。也可以通过串口虚拟终端设置。
图6-3设置温度阈值仿真图
6.4 设置湿度阈值仿真测试
如图6-4所示，第二次按下第一个按键后，屏幕显示“湿度阈值”，按第二个按键，土壤湿度阈值+1；按第三个按键，土壤湿度阈值-1。也可以通过串口虚拟终端设置。
图6-4设置土壤湿度阈值仿真图
6.5 设置烟雾浓度阈值仿真测试
如图6-5所示，第二次按下第一个按键后，屏幕显示“烟雾浓度阈值”，按第二个按键，烟雾阈值+1；按第三个按键，烟雾阈值-1。也可以通过串口虚拟终端设置。
图6-5设置烟雾浓度阈值仿真图
6.6 蜂鸣器报警仿真测试
如图6-6所示，若温湿度/烟雾/CO/CO2超过设置阈值，进行报警，否则不报警。自动模式下，当温度超过温度最大值，风扇工作，否则风扇关闭；当湿度小于湿度最大值，加湿器工作，否则加湿器关闭。
图6-6蜂鸣器报警仿真图
