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【单片机毕业设计】基于 STM32 的红外测温报警阈值控制系统设计，基于 GY906 的便携式多点温度采集监测装置开发（014701）

news 2026/7/2 1:33:45

文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
- 硬件设备选型与架构说明
- 整体硬件搭建方案
核心功能
- 一、基础底层处理功能
- 二、实时可视化显示功能
- 三、温度采集传感功能
- 四、按键交互组态核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
- 源码获取

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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的红外测温报警阈值控制系统设计
基于 GY906 的便携式多点温度采集监测装置开发
基于单片机的非接触式测温与数据存储系统设计
基于 STM32F103 的温度阈值声光报警设备研发
基于 OLED 显示的红外测温手持终端设计与实现
基于按键交互的温度阈值可调监测系统开发
基于单片机的六路测温数据存储与查看装置设计
基于 GY906 传感器的智能温度预警系统实现
基于 STM32 的非接触测温可视化监测终端研发
基于嵌入式单片机的温度超限蜂鸣报警系统设计
基于嵌入式技术的便携式红外测温记录仪开发
基于 STM32F103C8T6 的温度阈值自定义控制系统
基于 OLED 的红外测温历史数据存储装置设计
单片机驱动 GY906 红外测温报警终端设计与实现
基于按键组态的智能温度上下限监测系统开发
基于嵌入式平台的非接触式温度采集预警设备
基于 STM32 的六路测温数据本地存储系统研发
便携式红外测温阈值报警嵌入式装置设计
基于单片机的可视化温度监测报警系统实现
嵌入式红外测温与阈值可调声光提醒终端开发

项目研究背景

随着物联网与嵌入式传感技术在民生测温、工业巡检、仓储温控、小型设备自检等场景的广泛落地，非接触式红外测温凭借无接触、响应快、安全度高的优势逐步替代传统接触式测温设备。当前市面简易测温设备多存在功能单一问题，多数仅支持实时温度显示，缺少可自定义的高低温报警阈值配置功能；部分测温装置无本地数据存储能力，无法留存历史测温记录用于复盘；同时传统测温设备交互逻辑简陋，缺少便捷的按键组态方式调整报警参数，需要配套上位机软件修改阈值，现场操作繁琐。在小型线下巡检、家用测温、车间简易温控等轻量化场景中，复杂上位机配套方案成本高、便携性差，难以满足单人手持快速测温、现场即时调整报警阈值、本地留存多组测温数据的实际需求。嵌入式单片机硬件成本低、集成度高、便携性强，搭配 GY906 红外测温传感器可实现低成本非接触测温。因此本文基于 STM32F103 单片机搭建一套集成测温采集、OLED 可视化显示、按键阈值组态、多组温度存储、蜂鸣超限报警一体化嵌入式测温系统，解决现有简易测温设备交互差、无阈值自定义、无历史数据留存的痛点，适配中小型轻量化测温监测场景，具备实际落地应用价值。

摘要

本文以轻量化非接触温度监测需求为导向，设计一套基于 STM32F103C8T6 单片机的红外测温阈值报警嵌入式系统。系统采用 GY906 红外传感器完成非接触温度采集，通过 OLED 屏幕实时展示当前测温数值与存储历史温度；搭载独立按键实现模式切换、阈值增减、数据存储操作，支持自定义温度报警上下限，当检测温度超出阈值区间时触发蜂鸣器声光提醒；设备本地可存储 6 组测温数据，支持随时调取查看历史记录。开发过程以 C 语言为底层开发语言，完成传感器驱动、屏幕显示逻辑、按键中断交互、阈值判断、数据存储与报警驱动等功能模块编码调试，硬件搭建简易，整体设备便携、操作门槛低。测试结果表明系统测温稳定，阈值调整、数据存储、超限报警功能运行可靠，可应用于小型仓储巡检、日常人体测温、小型设备温控等轻量化场景，为低成本嵌入式测温监测设备提供可行实现方案。

总体方案

硬件设备选型与架构说明

STM32F103C8T6 单片机最小系统板
- 硬件作用：系统核心主控单元，完成传感器数据解析、按键信号处理、阈值逻辑运算、OLED 屏幕驱动、蜂鸣器控制、温度数据缓存存储全流程数据处理。
- 选型理由：该型号为本科嵌入式教学主流芯片，资源满足本项目运算需求，开发资料丰富、硬件成本低廉，配套 Keil 开发环境适配度高，上手难度适中。
- 架构逻辑：作为整个装置的控制核心，外设传感器、屏幕、按键、蜂鸣器均通过 GPIO 引脚、I2C 总线与其通信交互。
GY906 红外测温传感器模块
- 硬件作用：非接触采集目标物体表面温度，将温度模拟信号转换为数字信号传输至单片机。
- 选型理由：非接触测温无需贴合被测物体，模块自带校准程序，驱动代码开源适配 STM32，适合手持轻量化测温场景。
- 使用场景：人体测温、小型工件、箱体表面无接触温度采集。
0.96 寸 I2C OLED 液晶显示屏
- 硬件作用：可视化展示实时温度、存储历史温度、阈值设置界面参数。
- 选型理由：低功耗、体积小巧，I2C 通信占用引脚少，字符显示清晰，适配便携式嵌入式设备显示需求。
- 架构逻辑：通过 I2C 总线与主控芯片通信，接收单片机发送的显示字符与数值数据完成界面刷新。
有源蜂鸣器模块
- 硬件作用：温度超出设定上下阈值时，发出蜂鸣声响完成报警提醒。
- 选型理由：有源蜂鸣器驱动逻辑简单，仅需高低电平即可控制启停，无需复杂 PWM 调制，降低本科开发调试难度。
独立轻触按键 4 个
- 硬件作用：实现模式切换、参数增减、选项切换、温度存储交互操作。
- 选型理由：结构简单、成本低，通过 GPIO 输入中断方式即可完成按键识别，适合本地无上位机的现场交互。
辅助硬件：面包板、杜邦线、5V 直流供电电源
- 硬件作用：搭建硬件电路，为整套测温装置提供稳定供电，完成各模块线路连通。
开发主机计算机
- 硬件环境：普通台式 / 笔记本电脑，搭载 Windows 系统，用于程序编写、编译、烧录、调试。

整体硬件搭建方案

以 STM32 单片机为核心控制中枢，GY906 传感器、OLED 屏幕通过 I2C 总线与主控通信；4 路按键分别接入单片机 GPIO 输入引脚，蜂鸣器接入 GPIO 输出引脚；所有外设统一由 5V 电源供电，硬件电路通过面包板与杜邦线完成连接，形成一体式便携式测温硬件终端，无需外接上位机即可独立完成全部测温、设置、报警功能。

核心功能

一、基础底层处理功能

STM32 主控数据处理功能
- 实现效果：统一接收 GY906 传感器测温数据、4 路按键触发信号，完成温度数值换算、阈值逻辑判断、历史温度缓存、屏幕显示数据打包、蜂鸣器电平控制。
- 操作逻辑：设备上电后主控持续轮询传感器与按键状态，实时循环运算处理各类外设数据。
- 核心作用：作为整套系统运算核心，串联全部外设模块，保障所有上层交互、测温、报警功能正常运行。

二、实时可视化显示功能

OLED 温度显示功能
- 实现效果：屏幕常驻展示当前 GY906 采集的实时温度数值，切换对应页面可查看本地存储的 6 组历史温度数据。
- 操作逻辑：设备正常测温模式下自动刷新实时温度；切换至温度列表页面，循环展示已存储的测温记录。
- 使用场景：操作人员手持设备时直观读取温度数值，复盘过往测温数据。
- 实现目标：无需外接显示器，本地可视化呈现测温相关数据。

三、温度采集传感功能

GY906 红外测温采集功能
- 实现效果：非接触式持续采集被测物体表面温度，将有效温度数值实时传输至单片机。
- 操作逻辑：设备上电后传感器持续采集温度，主控每 200ms 读取一次温度数据更新显示。
- 核心作用：为本系统提供原始温度数据源，实现无接触测温基础能力。

四、按键交互组态核心功能

按键 1 模式切换功能
- 实现效果：单次按下按键 1，系统在测温常态模式、阈值设置模式、温度列表查看模式三者之间循环切换。
- 操作逻辑：常态模式显示实时温度；阈值模式可调上下报警限；列表模式查看存储温度。
- 实现目标：仅通过单按键完成系统三大工作模式切换，简化操作逻辑。
阈值模式参数调节配套按键功能
- 按键 2 切换选项：阈值模式下按下可切换调整对象，循环切换温度报警上限、温度报警下限两个参数；
- 按键 3 加值功能：选中对应阈值参数后，单次按下数值 + 1，长按连续递增；
- 按键 4 减值功能：选中对应阈值参数后，单次按下数值 - 1，长按连续递减；
- 使用场景：现场无电脑时，操作人员直接手持设备修改报警温度区间。
温度超限蜂鸣报警联动功能
- 实现效果：实时采集温度数值低于设置下限或高于设置上限时，蜂鸣器持续发声提醒；温度回归阈值区间后自动停止报警。
- 核心作用：实现超温自动预警，及时提醒操作人员温度异常。
按键 2 温度数据存储功能
- 实现效果：常态测温模式下按下按键 2，将当前实时温度存入本地缓存，系统最多保存 6 组温度数据，存满后新数据覆盖最早记录。
- 操作逻辑：单次按键触发单次存储，切换至温度列表页面可逐条查看已保存数值。
- 实现目标：本地留存多组测温数据，满足现场多测点记录需求。

技术路线

编程语言：C 语言
- 选型理由：STM32 单片机底层标准开发语言，嵌入式本科课程核心教学内容，执行效率高，硬件寄存器操控直观。
- 项目用途：编写单片机底层驱动、传感器数据解析、按键中断逻辑、阈值判断、屏幕显示、报警控制全部业务代码。
开发框架：STM32 标准库（StdPeriph_Lib）
- 选型理由：相较于 HAL 库逻辑更简单，配套教学资料充足，降低本科生寄存器配置学习成本。
- 项目用途：简化 GPIO、I2C、中断外设初始化配置，快速搭建底层硬件驱动。
开发工具：Keil MDK5
- 选型理由：嵌入式单片机行业主流编译开发软件，完美适配 STM32 系列芯片，支持代码编译、调试、程序烧录。
- 项目用途：代码编写、语法编译、在线仿真调试、固件程序下载至单片机。
辅助调试工具：ST-LINK 下载器
- 选型理由：低成本 STM32 专用烧录调试工具，支持程序下载与在线实时查看变量数值。
- 项目用途：将编译完成的程序烧写入单片机，开发阶段调试测温、按键异常问题。
外设通信协议：I2C 通信协议
- 选型理由：OLED 屏幕、GY906 传感器均采用 I2C 通信，引脚占用少，代码逻辑简单易实现。
- 项目用途：实现主控单片机与传感器、显示屏的数据双向传输。
辅助绘图软件：Visio
- 选型理由：本科毕业设计通用绘图工具，操作简单，可绘制硬件电路框图、系统功能流程图。
- 项目用途：绘制硬件整体架构图、功能模块流程图用于毕业设计文档撰写。
测试验证工具：万用表
- 选型理由：基础电子测量工具，可检测电路供电、引脚电平排查硬件接线故障。
- 项目用途：硬件电路搭建完成后排查短路、接线错误，验证模块供电是否正常。
文档编写工具：Microsoft Word
- 选型理由：高校毕业设计标准文档编写软件，支持图文排版、公式编辑、目录生成。
- 项目用途：完成开题报告、毕业设计论文全文排版撰写。

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。