手把手教你用STM32玩转多种传感器！毕业设计一站式解决方案

手把手教你用STM32玩转多种传感器！毕业设计一站式解决方案

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_42473892/article/details/131704880

本文是一篇面向嵌入式开发新手和毕业生的STM32多传感器系统设计指南。文章详细介绍了STM32F103C8T6的核心优势、常见传感器的原理与应用、以及无线通信模块的使用方法。内容结构清晰，从硬件选型到具体应用案例都有涉及，具有较强的实用性和指导意义。

前言

本篇博客旨在为嵌入式开发新手及毕业生提供一套清晰的STM32多传感器系统设计指南，涵盖硬件选型（如STM32F103C8T6）、传感器原理（温湿度、光照等）及OLED交互开发，助力快速搭建毕业设计原型。文中结合实战经验，简化理论讲解，侧重代码调试与避坑技巧。若您对内容有疑问，或希望补充其他传感器及进阶功能，欢迎留言讨论！我会根据反馈持续完善内容，共同攻克技术难点~

STM32F103C8T6

使用 STM32F103C8T6 最小系统板作为毕业设计的核心控制器，是许多学生的首选方案。该最小系统板（含USB转串口、稳压电路）价格约 10~20元，适合学生自费采购。

STM32F103C8T6 具有丰富的外设资源，可以用来控制很多传感器，比如：

• Flash 64KB，RAM 20KB：可支持中等复杂度的传感器数据采集、逻辑控制和通信任务（如多传感器+OLED显示+WiFi/蓝牙模块）。
• 3x UART、2x SPI、2x I2C：可直接连接温湿度传感器（DHT11/SHT30）、气压传感器（BMP280）、陀螺仪（MPU6050）、显示屏（IIC/SPI OLED）等。
• 12位ADC（10通道） ：支持光照传感器（光敏电阻）、气体传感器（MQ-2/MQ-135）等模拟信号采集。
• 定时器/PWM/DMA：支持舵机控制、步进电机驱动、LED调光等场景。

除此之外，开发工具和生态都趋于完善。除了可以使用Keil MDK开发，还能使用STM32CubeIDE 、PlatformIO等多种开发工具。特别是ST公司重点维护的 STM32CubeMX工具， 可图形化配置引脚、时钟、外设，自动生成初始化代码，降低开发门槛。在毕业设计开发过程中，遇到困惑的问题或者没有思路的时候，能在开源社区（GitHub、CSDN、B站）找到大量基于STM32F103的传感器项目案例和代码模板。

下面给大家简单举几个例子：

1. 环境监测系统 ：温湿度（DHT22）+ 空气质量（MQ-135）+ 光照（BH1750） + OLED显示 + 4G/WiFi上传数据。
2. 智能家居控制 ：人体红外传感器（HC-SR501） + 继电器控制家电 + 蓝牙/WiFi手机APP交互。
3. 工业控制 ：步进电机驱动（A4988） + 光电编码器反馈 + PID调速 + CAN总线通信。

0.96寸OLED屏幕

如果你正在用单片机（比如STM32、Arduino）做项目，想要显示文字、图形或传感器数据，0.96寸OLED屏幕可能是你的最佳选择！它小巧、省电、显示清晰，还支持两种常用通信协议： IIC和SPI。

OLED （Organic Light-Emitting Diode）指的是有机发光二极管 。每个像素独立发光，无需背光，显示纯黑时完全不亮，对比度超高！0.96寸OLED显示分布为128x64像素（显示4行汉字或8行英文），如果要显示中文的话，使用取模软件（如PCtoLCD）生成汉字字库，存入代码数组。显示颜色为单色（蓝色、白色、黄蓝双色）或彩色（较少见）。

如何连接STM32单片机？下面以IIC接口接线为例：

• OLED的 SDA → 接单片机的 PB7 （或其他IIC SDA引脚）。
• OLED的 SCL → 接单片机的 PB6 （或其他IIC SCL引脚）。
• VCC → 3.3V或5V（根据模块支持电压）。
• GND → GND。

OLED能做什么？只要做好下面2步，基本可以胜任毕业设计中的难度

• 显示传感器数据（温度、湿度、气压等）。
• 菜单交互界面（配合按键或旋钮）。

传感器

传感器是单片机系统的“感官”，赋予其感知物理世界的能力。在智能化应用中，单片机如同大脑，而传感器则是眼睛、耳朵和触觉神经。例如：温湿度传感器（如DHT11）可监测环境状态，用于智能家居的自动控温；加速度传感器（如MPU6050）能检测物体运动姿态，支撑无人机平衡控制；光敏传感器则可根据光线调节屏幕亮度，提升用户体验。此外，气体传感器（如MQ-2）可预警火灾烟雾，红外传感器（如HC-SR501）实现人体感应照明。这些传感器将温度、运动、光线等模拟信号转化为电信号，供单片机处理并触发相应操作（如报警、显示、驱动电机）。通过多传感器融合，单片机系统不仅能完成单一任务，还可实现环境交互、数据分析和自主决策。

下面给大家介绍一些常见传感器，没有补充到的可以在评论区里留言

DHT11

DHT11 是一款广泛使用的数字温湿度传感器，凭借其低成本、易集成的特点，成为单片机项目（如智能家居、环境监测）的入门级首选。

其测量范围覆盖温度050℃（误差±2℃）及湿度20%90%RH（误差±5%RH），支持单总线数字信号输出，仅需1根数据线即可与单片机通信；供电电压兼容3.3V~5.5V宽范围，可直接连接常见单片机无需额外电路。

DHT11能做什么？

• 低成本环境监测：温湿度数据通过OLED显示或上传至手机APP。
• 农业大棚报警：湿度低于阈值时触发水泵灌溉。
• 智能家居联动：温度过高自动启动风扇。

MQ2

MQ-2 是一款广用于检测可燃气体及烟雾的半导体传感器，凭借其高灵敏度、低成本特性，成为安防报警、环境监测项目的常用模块。

MQ-2核心为二氧化锡（SnO₂）半导体材料，当接触可燃气体时，气体分子吸附在材料表面，与氧气发生反应，导致材料电阻降低，电阻变化幅度与气体浓度正相关。能够检检测的气体有液化气、丙烷、甲烷、烟雾（对酒精、一氧化碳灵敏度较低）等。

需要注意的是首次上电约20秒后才能稳定下来，并在洁净空气中记录基准电压，实际浓度=（测量值/基准值）*比例系数。

MQ2能做什么？

• 火灾报警系统：检测烟雾或燃气泄漏，触发蜂鸣器与LED警报。
• 厨房安全监控：联动排风扇或电磁阀关闭气源。
• 空气质量检测：配合温湿度传感器构建综合环境监测仪。

无线通信

无线通信消除了物理连线的束缚，使设备部署更灵活（如野外监测、移动机器人），支持远程实时数据传输（如手机接收报警信息），降低大规模布线成本。同时，无线模块（WiFi/蓝牙/4G）便于接入物联网平台，实现多设备协同与云端管理，满足智能家居、工业4.0等场景对高效、可扩展连接的需求，是现代化智能系统的必备基础。

SIM900A

SIM900A 是一款基于GSM/GPRS网络的通信模块，支持短信、语音通话及TCP/IP数据传输，广泛应用于物联网远程监控、智能安防等领域，尤其适合无WiFi环境的户外设备联网。若需更高速度或未来扩展性，建议升级4G模块。

为保证通信正常，建议外接2A以上独立电源，避免因电压跌落导致模块重启。需焊接GSM天线（如弹簧天线），并远离金属屏蔽物。还有很重要的一点，用移动卡！

MQ2能做什么？

• 远程报警系统：火灾/气体泄漏时发送短信通知。
• 野外数据采集：通过GPRS上传温湿度、GPS数据至云平台。
• 车载设备：车辆定位跟踪、故障远程诊断。

ESP8266-01s

ESP8266-01s 是基于ESP8266芯片的微型WiFi模块，以超低成本、高集成度成为物联网开发的明星模块，适用于远程数据传输、智能家居控制等场景。

有3种工作模式，STA（连接路由器）、AP（自建热点）、STA+AP混合模式。需要注意避免使用5GHz网络。

ESP8266-01s 能做什么？

• 远程环境监测：将DHT11温湿度数据上传至云平台。
• 智能家电控制：通过手机APP远程开关LED、继电器。
• 无线打印终端：接收网络指令驱动热敏打印机。

总结

本文介绍了单片机如何通过OLED屏幕与多传感器（如温湿度、光照、运动检测）构建智能系统，实现环境感知与实时交互。OLED提供清晰显示，传感器采集数据，单片机则作为“大脑”协调处理。项目涵盖硬件连接、驱动开发及数据融合，适合物联网、智能家居等场景。若对代码调试、传感器选型或设计优化有疑问，欢迎留言讨论！一起探索嵌入式开发的乐趣吧～