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编号：
CJ-32-2022-083
设计简介：
本设计是基于GSM模块风速温湿度多路采集系统，主要实现以下功能：
1，有两个从机一个主机，且主从机间通过ZigBee进行数据的传输；
2，从机检测风速和温湿度；
3，主机的OLED显示风速和温湿度；
4，可通过按键设置风速和温湿度的阈值；
5，当风速和温湿度大于阈值时，蜂鸣器进行报警，GSM给手机发送短信；
标签：STM32、OLED、ZigBee、GSM
题目扩展：气象检测仪，风速报警系统
基于单片机的测温语音提示水杯可以分为三个主要部分：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
中控部分是整个系统的核心，采用了STM32F103C6T6单片机作为控制器。它的主要任务是接收来自输入部分的数据，包括温湿度、风速等信息，以及用户通过独立按键设置的阈值。在接收到这些数据后，STM32F103C6T6会进行内部处理，根据预设的逻辑判断当前环境状态是否超出设定的阈值。如果超出，则会控制输出部分进行相应的操作，如显示报警信息、触发蜂鸣器报警或通过GSM模块发送报警短信到用户手机。
输入部分概述
输入部分主要由三部分组成：
输出部分概述
输出部分同样由三部分组成：
从机部分概述（输入与输出）
从机部分主要负责采集环境数据并发送给主机：
- 输入部分：
- DHT11温湿度传感器：用于检测当前环境的温湿度值。
- 风速检测模块：用于检测当前的风速值。
- 供电电路：为整个从机部分提供稳定的电源。
- 输出部分：
- ZIGBEE模块：将从机采集到的温湿度、风速等实时数据发送给主机，供主机进行后续处理。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
在设计实物焊接的过程中，首先需要准备所有必要的电子元件和工具，包括STM32F103C6T6单片机、DHT11温湿度传感器、ZigBee模块、GSM模块、OLED显示模块、蜂鸣器、各种电阻、电容、LED指示灯、电源模块以及焊接工具如焊锡丝、烙铁等。
焊接开始前，应仔细检查电路图，确保理解每个元件的连接方式和位置。在焊接STM32F103C6T6单片机时，需要确保其引脚正确对应电路板上的焊盘，并且焊接牢固。对于DHT11温湿度传感器，要确保其DATA引脚通过上拉电阻正确连接到单片机的相应引脚，同时VCC和GND引脚也要正确连接。
ZigBee模块的焊接需要注意天线的连接，确保天线引脚与外部天线正确匹配，以保证无线信号的传输效果。GSM模块的焊接则要确保其串行通信引脚TXD和RXD与单片机的对应引脚正确连接，同时VCC和GND也要确保连接无误。
OLED显示模块的焊接要确保其数据和控制引脚与单片机的连接正确，以便能够正确显示数据。蜂鸣器的焊接则相对简单，只需将其正负极分别连接到单片机的输出引脚和地。
在焊接中，要注意焊接质量，避免虚焊或短路。焊接完成后，应使用万用表检查所有连接，确保没有短路或开路的情况。最后，进行电源连接和模块的初步测试，验证各个模块是否能够正常工作，如LED指示灯是否正常闪烁，ZigBee模块是否能够接收信号等。
整个焊接过程需要细心和耐心，确保每一步都按照电路图和设计要求进行。通过这样的焊接过程，可以构建出一个功能完善的基于GSM模块风速温湿度多采集系统，实现数据的采集、处理和传输。如下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 温湿度检测实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示测得的温度为19℃，湿度为45%。
图5-2温湿度检测实物图
5.3 设置阈值实物测试
如图5-3所示，在阈值设置界面，可以设置参数的阈值。
图5-3设置阈值实物图
5.4 短信报警实物测试
如图5-4所示，若不同从机检测到参数值异常时，超过阈值时，发送异常短信报警。
图5-4 短信报警实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真总共包括其总体控制系统单片机，分为主从机部分，显示模块OLED，温湿度传感器，短信串口、AD转换器、蜂鸣器以及独立按键。如图6-1-1为整体仿真的设计。
图6-1-1 仿真总览
6.2显示检测测试
主机显示屏上显示当前温度为25，湿度为46%，风速为2。如图6-1-2。
图6-1-2 显示检测
6.3设置阈值测试
如图6-1-3。此时，通过显示屏，可以看到当前为设置阈值界面，按下第二个独立按键，设置阈值加。按下第三个独立按键，设置阈值减。若继续按下第一个按键，切换设置的参数。
图6-1-3 阈值设置
6.4短信报警测试
此时，如图6-1-4当前在显示主界面，当出现温湿度、风速异常时。蜂鸣器报警且发送短信通知。
图6-1-4 短信报警测试
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本设计是一个基于STM32微控制器的多路数据采集系统，采用GSM模块、OLED显示屏、ZigBee通信技术和蜂鸣器报警机制，实现了风速和温湿度的实时监测与报警功能。系统设计包括两个从机节点和一个主机节点，从机负责采集风速和温湿度数据，并通过ZigBee无线通信技术将数据传输至主机。主机接收数据后，通过OLED显示屏实时展示风速和温湿度信息，并允许用户通过按键设置风速和温湿度的阈值。一旦风速或温湿度超过预设阈值，系统将通过蜂鸣器发出警报，并触发GSM模块向预设的手机号码发送报警短信，确保用户能够及时获取环境异常信息并采取相应措施。该系统适用于环境监测、气象站等应用场景，具有实用性和扩展性。
关键词：单片机；GSM模块；风速检测；温湿度检测
字数：11000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源供电的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温湿度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 GSM模块
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11温湿度模块
3.5 zigbee模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 两个从机主程序流程设计
4.4 主机按键函数流程设计
4.5 主机处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 温湿度检测实物测试
5.3 设置阈值实物测试
5.4 短信报警实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2显示检测测试
6.3设置阈值测试
6.4短信报警测试
结 论
参考文献
致 谢
