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单片机物联网项目实战:基于LVGL的智能火灾报警系统-基于STM32F103ESP32-S3开发板(附教程/源码)

基于STM32F103与ESP32-S3双核架构(STM32和ESP32是单片机初学的两大经典),今天为大家带来一款了全面覆盖单片机物联网学习路径的综合性AIoT实战平台,该平台配套从单片机裸机开发(初级)到RTOS实时操作系统(中级),再到LVGL图形界面设计与AIoT物联网应用(高级)的完整技能进阶路线及学习资料,无论是作为单片机与物联网方向的综合项目练手、毕业设计课题,还是用于高校嵌入式系统教学与创新竞赛作品开发,改平台都提供了扎实的技术框架与丰富的项目扩展空间。

我们基于该平台,配套了20个综合项目,其中有3个LVGL物联网项目,是将“单片机裸机+RTOS+LVGL+物联网”这四个核心阶段融于一体,构建真正贴近实际应用的多任务、多芯片协同系统。在这3个LVGL物联网项目中,STM32F103负责底层设备控制与实时任务调度,运行FreeRTOS实现高效多任务管理;ESP32-S3则依托其强大性能承载LVGL图形库,构建直观友好的交互界面,并接入物联网平台,实现远程数据监控与控制。通过这3个完整项目,你不仅能系统掌握裸机编程、RTOS应用、GUI开发与物联网通信的全栈技能,还能深入理解双核芯片之间的协同工作机制,体验从逻辑控制到界面交互再到云联通的完整开发流程,真正构建起嵌入式系统开发的全局视野与实践能力。

LVGL物联网项目之智能火灾报警系统

今天小编来分享一个《智能火灾报警系统》的项目案例,硬件平台是 STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、资源扩展板,项目核心基于 LVGL 图形库构建交互界面,整体演示界面如下图所示。
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该项目由ESP32S3和STM32F103配合完成,下层由STM32F103来驱动火焰与蜂鸣器传感器,ESP32S3通过LVGL可视化界面操控设备,上层由微信小程序可远程控制设备,通过串口+MQTT协议实现整个项目,既可手动控制设备,也可以通过智能控制来自动操控蜂鸣器状态。

01 项目实现功能

开发板搭建了LVGL界面,并设计了微信小程序界面,整体项目都具备可视化界面方便操作;

实现火焰状态检测;

通过LVGL界面手动控制蜂鸣器;

代码中固定阈值,再通过LVGL界面开启智能模式,即可实现依据火焰状态来控制蜂鸣器的开关;

通过 LVGL界面实现wifi 连接,再通过mqtt订阅发布消息,即可和微信小程序进行互动。

02 项目整体思路

数据流向:STM32F103通过串口,和ESP32S3进行数据交互,然后ESP32S3通过MQTT,和微信小程序进行数据交互。

LVGL设计:一个ESP32S3连接wifi所需的名称和密码进行连接,再设计火焰和蜂鸣器的数据显示与控制。

主程序:首先实现屏幕与触摸驱动,再实现通过界面获取wifi名称和密码连接,连接wifi后,即可通过三元组连接mqtt,通过界面按钮控制蜂鸣器的开关,并显示火焰状态到界面上。

03 项目框架

1.数据流向
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数据流向主要分为三个端:

一、应用端(微信小程序):

通过 MQTT 和设备端进行交互,接收火焰数据,发布控制报警和智能监测,并且可以设置阈值给到设备端

二、设备端(ESP32S3):

  1. 通过 MQTT 和应用端进行数据交互,发布火焰数据、报警状态和智能监测,接收微信小程序控制指令和阈值设置

  2. 通过串口和驱动端进行数据交互,接收火焰数据和控制报警状态

  3. 当开启智能监测时,判断驱动端发来的火焰值,是否大于设置的火焰阈值,大于则开启警报,反之关闭警报

三、驱动端(STM32F103):

接收报警控制指令和发送火焰数据

2.项目结构
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04 项目实现步骤

完整的实验步骤目录如下图。
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后台私信备注:LVGL项目,免费领取项目完整文档、源码。

05 硬件平台详细介绍

《智能火灾报警系统》项目硬件平台包括华清远见STM32F103&ESP32-S3 AIoT开发板、DAP/STLINK-V2仿真器、2.8寸屏、资源扩展板。

开发板简介

F103&ESP32-S3 AI 开发板是华清远见针对嵌入式与 AI 开发市场需求,打造的高性能、低成本AIoT实战平台。该开发板采用双核心设计,整合了STM32F103与ESP32-S3两款芯片:以ESP32-S3作为AI中枢,承担视觉识别、语音交互及 WiFi/BLE 无线通信任务;以STM32F103作为控制核心,实现实时运动控制与多传感器数据融合,二者通过 UART 总线无缝协同,形成 “AI 决策 + 实时执行” 的高效工作模式。

相较于仅使用 STM32F103 的方案,这套架构大幅提升系统整体性能,同时扩展板载资源与外设接口,为更多AI及物联网应用拓展提供便利。配套的实战资源更是干货满满,专属小智AI系列项目覆盖不同学习需求:

13个AI入门项目全程搭载小智AI语音对话功能,新手能快速上手实操;

2个小智AI项目则聚焦核心,深度解析语音对话底层原理,帮你吃透技术本质;

3个LVGL物联网项目依托强大LVGL库,手把手教你实战嵌入式GUI开发,补齐界面交互能力;

还有小智AI桌宠机器狗与小智AI智能小车,双双集成小智AI语音识别+视觉识别双核心功能,带你解锁多模态交互的进阶玩法。
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STM32 与 ESP32 是单片机入门经典 MCU,技术普及度、生态完整性和商业应用优势显著。STM32 擅长精准控制,是工业与教育首选;ESP32 及升级版 S3 主打物联网,集成联网与 AI 能力,广泛应用于 AIoT 终端。二者高度互补,所以我们提倡“双核学习路径”,从入门到综合项目实战 ,建议先通过 STM32 夯实通用 MCU 开发基础,再用 ESP32 拓展物联网等开发能力,掌握后可提升技术广度与就业竞争力,实现 1+1>2,这也是双核心开发板的教学设计初衷。
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对于STM32/ESP32开发感兴趣的朋友,欢迎关注~!本开发板也非常适用于高校嵌入式与AI教学、学生毕业设计、竞赛项目、个人学习及项目开发。

后台私信备注“AIoT开发板”,免费领取开发板教程/源码。

http://www.jsqmd.com/news/370439/

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