【单片机课设毕设项目】基于 ESP‑01S 模块的 STM32 温度监控及设备控制系统基于 STM32 单片机的本地按键与 APP 双端温控系统设计（011206）-平芜编程栈

博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于嵌入式单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
主要内容：免费开题报告、任务书、全bao定制+中期检查PPT、代码编写、🚢文编写和辅导、🚢文降重、长期答辩答疑辅导、一对一专业代码讲解辅导答辩、模拟答辩演练、和理解代码逻辑思路。
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文章目录

演示视频
20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的温度智能调控与远程监控系统设计
基于 STM32 的环境温度检测与远程控制系统设计
基于 STM32 单片机的智能温控及 APP 远程管理系统设计
基于 STM32 的室内温度自动调节与无线监控系统设计
基于 STM32 单片机的温度采集与远程控制平台设计
基于 ESP‑01S 的 STM32 智能温控监测系统设计与实现
基于 STM32 的温感采集与继电器驱动控制系统设计
基于 STM32 单片机的温度阈值调控与移动端监控系统
基于 STM32 的环境温控设备远程管控系统设计与开发
基于 STM32 单片机的自动手动双模式温度控制系统设计
基于 STM32 的 DS18B20 温度检测与 WIFI 远程控制系统
基于 STM32 单片机的 OLED 显示智能温度调节系统设计
基于 STM32 的环境温度监测与设备远程开关控制系统
基于 STM32 单片机的阈值可配置智能温控系统设计实现
基于 ESP‑01S 模块的 STM32 温度监控及设备控制系统
基于 STM32 单片机的本地按键与 APP 双端温控系统设计
基于 STM32 的温度传感采集与继电器温控执行系统设计
基于 STM32 单片机的多模式智能温度管控系统设计
基于 STM32 的本地‑远程协同温度调节系统设计与实现
基于 STM32 单片机的环境温度监测与智能执行控制系统

项目研究背景

随着物联网技术快速普及，环境温度智能管控在小型仓储、育苗箱、小型实验舱等场景得到广泛应用，传统温控方案大多采用分立硬件完成温度采集与设备控制，硬件仅能够实现本地简单控制。现有温控装置普遍存在智能化程度不足的问题，多数设备仅支持现场按键操作，管理人员无法远程获取实时温度数据，也不能远程修改阈值与控制加热、排风设备；部分老旧装置缺少自动、手动模式切换能力，阈值参数修改流程繁琐，人机交互手段单一。同时，传统方案数据可视化能力较弱，缺少本地屏幕实时数据输出，设备运行状态需要人工现场观察确认，管控效率较低。物联网 WIFI 通信模块与 STM32 单片机的成熟应用，为解决上述痛点提供可行路径，通过传感器采集环境温度，单片机完成逻辑运算处理，结合 WIFI 模块实现移动端 APP 远程交互，搭建兼具本地按键控制、OLED 本地显示、自动调控、远程监控能力的温控系统，能够改善传统温控装置操作局限问题，对小型场景温度智能管控具备实际应用价值。

摘要

本文设计实现一套基于 STM32 单片机的智能温度调控与远程监控系统，系统以 STM32F103C8T6 单片机作为核心处理单元，采用 DS18B20 传感器完成环境温度采集，通过 OLED 液晶屏完成本地温度数据展示。系统支持按键实现自动模式、手动模式、阈值设置模式切换，手动模式下可按键控制排风与加热设备，阈值模式能够修改温度上下限参数。自动模式下系统依据采集温度与设定阈值，驱动继电器控制风扇降温、加热片加热。借助 ESP‑01S WIFI 模块建立单片机与 APP 通信链路，实现移动端远程查看温度、设置阈值、远程控制排风加热设备。经过功能调试，系统完成本地采集控制与远程管控的基础需求，可应用于小型密闭环境温度管控场景，具备较好实用价值。

总体方案

STM32F103C8T6 单片机：作为系统核心主控硬件，负责接收传感器温度数据、处理按键输入信号、执行模式逻辑判断、输出继电器控制信号，同时完成与 ESP‑01S WIFI 模块的数据交互，是整个系统的数据处理与逻辑调度核心，选型理由为该单片机外设资源丰富，开发资料完善，适配本科嵌入式开发，适合本课题的数据采集与设备逻辑控制需求。
DS18B20 温度传感器：硬件外设，负责采集环境实时温度数据，将物理温度转换为数字信号传输至主控单片机，选型理由为数字型温度传感器，接线简单，精度满足本课题温控需求，用于获取环境温度原始数据。
OLED 液晶显示屏：本地显示外设，用于现场实时展示采集得到的温度数值、系统当前工作模式、设定阈值参数，实现现场可视化，无需上位机即可查看系统运行状态。
独立按键模块：人机交互外设，一共配置 4 枚物理按键，分别用于模式切换、阈值加、阈值减、设备开关控制，完成本地参数修改与设备操控，实现现场人机交互。
继电器模块：执行驱动硬件，分别外接风扇排风设备与加热片加热设备，接收单片机输出电平信号，完成风扇、加热片的开启与关闭，实现降温、加热物理执行动作。
ESP‑01S WIFI 模块：无线通信硬件，和 STM32 单片机串口相连，实现单片机和手机 APP 之间数据双向传输，上传温度、模式状态，接收 APP 下发阈值修改、设备控制指令，完成远程交互。
PC 计算机：开发调试硬件，用于 STM32 程序编写、编译、下载调试，同时用于 APP 调试测试，是系统开发阶段核心运行设备。
硬件整体架构逻辑：传感器采集温度传递给主控单片机，单片机一方面驱动 OLED 屏幕、响应本地按键，另一方面通过 WIFI 模块对接移动端 APP，根据模式逻辑输出信号控制继电器驱动排风、加热外设，实现本地和远程两套控制链路。

核心功能

基础功能

温度数据采集处理功能：DS18B20 传感器持续采集环境温度，将温度数据传输至 STM32 单片机，单片机完成数据解析、滤波处理，过滤异常采样值。实现效果为获取稳定可靠的环境温度数值；使用场景为系统运行全过程；核心作用是为显示、自动调控、远程上传提供原始温度数据源。
OLED 本地数据显示功能：单片机将解析完成的温度数据、工作模式、设定阈值输出到 OLED 屏幕进行展示。实现效果为现场人员可以直接读取实时温度与系统参数；使用场景为设备本地调试、现场巡检；实现目标实现本地可视化，不需要手机即可掌握设备状态。

核心功能

多模式切换功能：通过第一枚物理按键循环切换自动模式、手动模式、阈值设置模式。实现效果为按键按下完成模式轮换，屏幕同步更新当前模式标识；使用场景为现场人员进行系统工作模式调整；核心作用区分系统运行逻辑，适配自动管控、人工干预、参数配置三类业务场景。
手动模式设备控制功能：系统处于手动模式时，通过第三个按键完成排风设备、加热设备开启关闭操作。实现效果为按键触发直接控制继电器通断，人为干预外设工作状态；使用场景为需要人工强制启停加热排风设备；实现目标完成本地人工手动管控。
阈值参数设置功能：系统切换至阈值设置模式，按键三执行阈值数值增加，按键四执行阈值数值减小，修改系统温度判定阈值。实现效果为可自由配置触发加热、降温的临界温度，参数实时保存；使用场景为根据环境需求调整温控判定条件；实现目标支持用户自定义温控阈值。
自动温控调节功能：系统运行在自动模式，将采集温度和设定阈值进行对比，温度高于阈值时，继电器开启外接风扇设备执行降温；温度低于阈值时，继电器开启外接加热片执行加热。实现效果系统自主根据温度启停加热、排风设备，无需人工操作；使用场景无人值守的恒温管控场景；实现目标完成环境温度自动调节。

辅助功能

WIFI 远程数据查看功能：ESP‑01S 模块将单片机温度、模式状态上传至手机 APP，APP 界面展示实时温度、设备运行状态。实现效果用户手机端远程读取现场设备数据；使用场景管理人员不在设备现场；实现目标摆脱地域限制获取系统状态。
远程阈值设置功能：手机 APP 下发阈值修改指令，经 ESP‑01S 传递至 STM32 单片机，完成系统温控阈值远程更新。实现效果无需到设备现场即可修改温控判定条件；使用场景远程调整温控参数。
远程设备控制功能：APP 下发控制指令，远程开启或者关闭排风、加热设备继电器开关。实现效果移动端完成外设远程启停；使用场景远程人工干预设备运行。

技术路线

C 语言：编程语言，用于编写 STM32 单片机业务逻辑代码，实现传感器读取、按键扫描、屏幕显示、继电器驱动、串口 WIFI 通信、模式逻辑判断，为本课题嵌入式主控程序开发语言。
Keil MDK5：开发工具，STM32 单片机程序编写、编译、调试、程序烧录工具，完成嵌入式工程搭建，将程序下载至 STM32F103C8T6 开发板。
STM32CubeMX：辅助配置工具，完成单片机 IO 口、串口、外设时钟初始化配置，简化底层硬件初始化开发工作，快速生成基础工程框架。
ESP‑01S WIFI AT 指令集：通信技术，使用 AT 指令配置 WIFI 模块，完成串口透传，实现单片机与手机 APP 双向数据收发。
串口调试助手：调试工具，监控单片机串口输出信息，调试 WIFI 模块通信链路，排查数据收发异常问题。
Android APP 开发工具（MIT App Inventor）：移动端开发工具，搭建简易安卓控制 APP，开发温度展示、阈值设置、设备开关交互界面，适配本科开发难度，实现远程交互业务。
ST‑Link 下载器：硬件调试工具，实现 PC 端和 STM32 单片机连接，完成程序下载与在线调试，用于程序排错。
Altium Designer（可选）：辅助设计软件，可用于系统硬件电路原理图查看分析，理解硬件外设接线逻辑。
串口调试助手、多功能万用表：测试工具，用于硬件电路通断检测、通信报文测试，完成系统软硬件联合功能测试，验证采集、控制、通信功能正确性。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。