一种基于STM32的温湿度检测系统构架

　　摘要：本文基于温湿度检测系统工作模式展开分析，通过研究温湿度检测系统中温湿度采集模块、液晶显示模块、电源模块、通信模块、预警模块、控制器模块的设计要点，其目的在于积累可靠的系统设计经验，提高系统工作状态的稳定性。

　　本文基于STM32芯片设计了一种温湿度检测系统，借此来更好地满足生活发展需求。同时也可以积累相应的设计经验，为相似系统的完善设计提供参考。

　　1温湿度检测系统工作模式概述

　　1.1人工工作模式

　　人工工作模式下，使用者可以通过装置上的按键来操纵装置功能。当安装在本装置上的热释电人体红外感应模块检测到有人在 0～3米范围内时，便会开启人工模式，实时温度和湿度会显示在4 位数码管上。装置在运行过程中如果发现实时检测的温度数据和湿度数据达到预设的安全阈值，此时系统便会自动发出预警，及时采取措施进行处理，等待相应数值下降到安全阈值范围内，系统便会自动关闭报警系统，恢复到正常的工作状态。

　　1.2无线工作模式

　　此模式则属于一种远程操作方式，即操作者可以利用移动设备上的蓝牙功能来和待操作装置的蓝牙模块关联在一起，同时可以通过发送特定信号来完成温度与湿度数据的获取。例如，在对外发送“温度”采集指令时，可以对该区域的温度信息进行实时采集，在下达“湿度”指令时也能够顺利获取湿度信息。过程中采集的数据也会和安全阈值进行比对，在超出预设安全阈值时系统便会自动发出预警，直到各项数值回归到安全阈值以下时，系统可以重新恢复正常的工作状态。

　　2基于STM32的温湿度检测系统构架要点

　　2.1温湿度采集模块

　　该模块的主要工作内容，是对区域温湿度数据进行完整采集，以此来为后续处理活动的 展开奠定良好基础。目前使用较多的温湿度采集模块为AM2303温湿度模块，此类模块在建设中使用到了先进的智能数字化传感器，在使用中能够对需要采集的数据展开初步校准，并且对于获取到的数据也会进行A/D 转化，这也在得很大程度上减少后续工作繁琐度。在具体的应用设计中，该模块包含了A/D转换元件、温感元件、湿度感应元件、单片机系统等，为了提高数据整理结果的直观性，还设计了放大器，对于信号进行放大处理，以得到更加直观的数据信号。

　　2.2液晶显示模块

　　此模块在应用中的作用，是对采集数据、整理结果进行直观展示，从而为人机交互工作的顺利展开奠定基础。目前多使用液晶显示屏来作为重要载体，此类显示屏对应的功耗较小、传输信号准确性高、传输图像清晰度高，为确保其运行性能稳定性，也会使用低电压来维持系统稳定工作状态。而且在模块的设计中也会使用同步SPI通信串口，借此来完成数据与指令的同步传输，达到预期的应用效果。

　　2.3电源模块

　　该模块在应用中的工作是维持单片机系统稳定运行，该模块设计合理性也会直接影响到系统工作状态的长久性。在具体的应用设计中，会使用3.3V电源供给通信模块，使用5.0V电源供给温湿采集模块、显示模块运行。同时考虑到系统运行时的安全性要求，也在电源模块中设计了继电器控制电路，其供电电压为24V，从而满足不同情况下系统稳定运行要求。

　　2.4通信模块

　　该模块在运行时的主要工作，是对采集到的信息进行快速传递，以提高数据传输效率和完整性。根据系统运行标准，在通信模块的设计中需做好各类总线接口设计，经常使用到的总线接口为RS485通信接口，此类接口在运行中可以满足半双工工作系统，以此来完成单独状态下的数据接收或者发送，从而提高数据传输结果的准确性与合理性。并且在SP3485驱动电压的设计中，需要将电压数值调控在合理范围内。一般情况下，在系统无负载状态下的 运行电压会控制在0-3.3V，而恢复负载运行时也会将运行电压调增1.5V，而模块运行电流会控制在 ±200mA以内，搭配相应的噪声控制工具，提高通信结果的合理性与可靠性[1]。

　　2.5预警模块

　　该模块的工作内容是在发生异常问题后第一时间进行预警，提示相应人员来及时处理存在问题，以此来确保系统可以维持在正常的工作状态，提升系统运行环境的安全性。在预警模块的具体设计中，会将蜂鸣器作为主要的工作结构，其主要是由单片机进行控制，所设计的管脚为P1.0，而预设的P1.0口也会和系统济进行顺利对接，而其中设计的I/O口也会起到系统保护作用，在遇见瞬时电流过大的情况时可以及时启动保护程序，避免电流烧坏其他设备的情况。另外，在该模块的设计中也会使用NPN型三极管，作用是对电平工作状态进行监督，搭配着可靠的设计电路，在出现突发性问题后可以及时进行预警，以满足系统稳定运行的相关要求[2]。

　　2.6控制器模块

　　除上述提到的设计模块外，在系统设计中会选择STM32芯片来作为主要工作载体，此芯片配有大容量SRAM，可以兼容更多服务内容。同时配置的Thumb-2指令集，在使用过程中也具备了更高的工作效率与工作性能，这样在工作中也可以提供多元化服务功能，满足相应的使用要求。围绕STM32芯片来布置其他附属设施，包括对接电路、ADC 采样通道等，以此来加快相关信息的传输速度，提高所整理资源的利用价值。另外，在系统设计中还应用了静态存储控制器，此类存储器在工作中可以兼容大部分类型的存储器，如SRAM、PSRAM等，以此来提高系统运行状态的安全性，提高控制活动的开展效率[3]。

　　结束语

　　综上所述，在温湿度检测系统的设计中，STM32芯片具备了良好的应用价值。通过整理基于STM32温湿度检测系统的设计要点，不仅可以提升所搭建系统的应用 价值，提高所采集数据的准确性与完整性，而且能够提高系统响应的及时性，维持环境温湿度平衡性。

　　参考文献：

　　[1]范明民.基于STM32的无线温湿度检测控制系统研究与开发[J].科技创新与应用，2022，12（05）：92-94.

　　[2]陈泳屹.一种基于STM32的温湿度检测系统[J].网络安全技术与应用，2020（12）：59-60.

　　[3]宋江明，刘心蕊，张铭朗，何英昊.基于STM32的温湿度检测系统设计及实现[J].机电工程技术，2020，49（07）：158- 159+173.

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……