基于STM32环境温湿度监测系统设计（附项目代码zip）
一.介绍
本文详细介绍了一种基于STM32F103C8T6微控制器+DS18B20温度传感器+DHT11温湿度传感器的环境监测系统。该系统旨在实时监测周围环境的温度与湿度，通过OLED实时显示温湿度值，通过USART串口实时打印温湿度值，并在温湿度超过预设阈值时，通过提示灯警示及触发警报，为用户提供一个安全、舒适的居住和工作环境。
二、系统设计
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硬件选型 本系统采用STM32F103C8T6微控制器作为核心处理单元。温度传感器选用DS18B20，具有高精度、抗干扰能力强等特点；温湿度传感器选用DHT11，具有响应速度快、测量范围广等优点。
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系统架构系统主要由传感器模块、微控制器模块、提示灯模块和警报模块组成。传感器模块负责实时采集环境温度和湿度数据，微控制器模块对数据进行处理和分析，提示灯模块和警报模块在温湿度超过阈值时发出警示。
三、功能实现
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温湿度采集 通过DS18B20和DHT11传感器，系统可实时监测环境温度和湿度，并将数据传输至STM32F103C8T6进行解析。
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阈值设置 系统可根据用户需求设定高温阈值、低温阈值、高湿度阈值和低湿度阈值，实现个性化监测。
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警报提示 当环境温湿度超过预设阈值时，系统会通过提示灯闪烁和警报声提醒用户，确保环境安全。
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温湿度的值能够通过OLED实时显示，并能通过串口实时打印。
四、传感器详解
4.1 DS18B20温度传感器
4.1.1DS18B20介绍
DS18B20是一种常见的数字型的温度传感器，具备独特的单总线接口方式。其控制命令和数据都是以数据信号的方式输入输出，具有功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强的特点。通过单总线通信，单总线（1-Wire BUS）是由Dallas公司开发的一种通用的数据总线。有一根通信线：DQ
通信方式：异步、半双工
单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生供电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ和GND两根线。
4.1.2 DS18B20实物图
4.1.3 DS18B20参数
4.1.4 DS18B20原理图
4.1.5 DS18B20内部结构框图
1.上拉电阻
2.电源供给感应：感应外部VDE是否存在
3.64-BIT ROM: 器件地址，用于总线通信的地址
4.MEMORY CONTROL LOGIC :内存控制逻辑，读写暂存器的数据
5.SCRATCHPAD(暂存器)：存储实际的数据，用于总线的数据交互
暂存器存储结构：其中红框存储的就是温度值，默认是85℃
4.1.6 DS18B20时序结构
stm32想要与DS18B20通信，需要遵循规定的时序结构，否则通信无效。
4.1.6.1 初始化
主机将总线拉低至少480us，然后释放总线，等待15~60us后，存在的从机会拉低总线60~240us以响应主机，之后从机将释放总线
4.1.6.2 发送一位（写）
主机将总线拉低60~120us，然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表示发送1。从机将在总线拉低30us后读取电平，整个时间片应大于60us
4.1.6.3 发送一位（读）
主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近在15us的末尾），读取位低电平则位接收0，高电平位1，整个时间片应大于60us。
4.1.7 DS18B20基本指令
其中有两个比较重要的指令：1.CONVERT T:执行温度转换；2.READ SCRATCHPAD:读暂存器数据（这里存着温度值）
4.2 DHT11 温湿度传感器
4.2.1 DHT11介绍
DHT11是一款含有已校准数字型信号输出的温湿度符合传感器，采用了自主研发的集成式数字温湿度元件，应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感器技术，确保产品具有极高的可靠性与稳定性，DHT11传感器内部包含一个温湿度测量元件和一个高性能MCU。
4.2.2 DHT11实物图
4.2.3 DHT11技术参数
4.2.3 DHT11原理图
4.2.4 DHT11 时序
4.2.4.1 初始化
空闲时输出高电平，工作时，stm32等主机先拉低至少480us; stm32释放总线，上拉电阻将总线拉高，等待15~60us，等待DHT11拉低总线约在240us内，最后DHT11释放总线。
4.2.4.2 发送一位（写）
主机写0：主机输出低电平60us，释放总线2us
主机写1：主机输出低电平2us，释放总线60us
4.2.4.2 接收一位（读）
主机先输出低电平2us，转成输入模式等待12us，读取总线电平，等待50us
5.环境温湿度监测代码部分
5.1引脚复用说名
| 功能 | 引脚 |
| OLED | SCL:PB9 ;SCL :PB8 |
| USART | TX :PA9 RX: PA8 |
| ds18b20温度传感器 | PA6 |
| dht11温湿度传感器 | PA7 |
| 温度指示灯 | PA1 (I/O表示正极，另一端接地) |
| 湿度指示灯 | PA2(I/O表示正极，另一端接地) |
| 蜂鸣器 | PB12 |
项目代码详见附件：基于STM32环境温湿度监测系统设计.zip
压缩包包含：基于STM32环境温湿度监测系统设计的工程代码、传感器资料等。
5.2项目展示
本项目设计
1.温湿度的值实时显示在OLED上
2.温度超过20℃ 绿色指示灯亮、蜂鸣器报警；低于18摄氏度 绿色指示灯灭、蜂鸣器停止报警、串口打印对应的温度值
3.湿度超过55%红色指示灯亮、蜂鸣器报警；低于53% 绿色指示灯灭、蜂鸣器停止报警、串口打印对应的湿度值
注意：温湿度的阈值可以根据自己的需求更改
修改温度的阈值
修改湿度的阈值
温度超过20℃ 绿色指示灯亮、蜂鸣器报警
串口打印温度值
湿度超过55%红色指示灯亮、蜂鸣器报警
串口打印湿度值
代码连接：
https://download.csdn.net/download/m0_60503814/90224052
注：如果您已有板子，需要修改代码或讲解代码，请评论留言或给我私信！！！