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基于物联网技术的智能风扇系统设计与实现（有完整资料）

news 2026/6/17 11:50:07

资料查找方式：
特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可

编号：

T3632203M

设计简介：

本设计是基于物联网技术的智能风扇系统设计与实现，主要实现以下功能：

1、本系统采用模块的方式来进行设计，通过传感器来对室内的温度、湿度、是否有人进行检测，并将检测结果发送给单片机；
2、单片机根据传感器采集到的数据来进行分析，并控制加热或者制冷模块进行工作，从而得到热风和冷风；
3、单片机通过WiFi模块将数据上传到云端；
4、用户通过手机端APP来对本地传感器的数据采集信息以及工作状态进行检测，可实现对传感器数据和终端设备进行控制。
5、OLED 屏幕显示。
6、按键设置阈值，以便动态调节加热和通风、
7、手动模式和自动模式

标签：STM32单片机、OLED、DHT11、WiFi模块

基于物联网技术的智能风扇系统设计与实现：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

核心组件：STM32F103单片机

功能概述：作为智能风扇系统的中枢大脑，STM32F103单片机负责接收来自输入模块的各类传感器数据（如温湿度、人体红外信号等），并通过内置算法对这些数据进行处理和分析。根据分析结果，单片机将控制信号发送至输出模块，实现对风扇转速、加热/制冷系统的精准控制，同时与WIFI模块通信，实现与智能手机的远程交互。

输入部分

DHT11温湿度传感器
- 实时检测环境温湿度，为单片机提供准确的环境参数，以便进行智能调控。
人体红外传感器
- 检测人体活动，当检测到人体时，触发风扇启动或调整风速等响应，提升用户体验。
独立按键
- 提供用户交互界面，支持切换显示界面、调整工作模式、设定温湿度阈值、进行配网操作以及手动控制加热/制冷等功能，满足用户多样化需求。
供电电路
- 为整个智能风扇系统提供稳定、可靠的电源供应，确保各模块能够正常工作。

输出部分

OLED显示模块
- 实时显示当前工作模式、温湿度数值、配网二维码等信息，方便用户直观了解系统状态并进行相应操作。
继电器控制输出（风扇）
- 根据单片机指令，控制风扇的启动、停止以及转速调节，实现智能风速控制。
继电器控制输出（加热）
- 在环境温度低于设定阈值时，启动加热系统，提升环境温度至舒适范围。
继电器控制输出（制冷）
- 当环境温度高于设定阈值时，启动制冷系统，降低环境温度，保持室内凉爽。
WIFI模块
- 实现智能风扇系统与智能手机的无线连接，用户可通过手机APP远程监控风扇状态、设置温湿度阈值、切换工作模式以及控制风扇开关等，实现智能化、便捷化的操作体验。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103系列的单片机第三部分是单片机最小系统板，因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路，所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是温湿度传感器，直接焊接在板子上。第五部分是五个独立按键，直接焊接在板子上。第六部分是三个继电器，直接焊接在板子上。第七部分是WiFi模块，先焊接一个６Pin排母，将WiFi焊接在转接板上后插入排母。第八部分为人体红外，先焊接一个３Pin的排母，然后将人体红外插入排母。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 WiFi模块配网

如图5-2所示，按下按键５后，屏幕会显示一个配网二维码，手机扫描二维码后（如果手机扫不出来可在微信公众号里点击腾讯连连或资料里找到二维码），根据手机上的指示进行配网。

图5-2配网图

配网成功后可在手机上查看温度和温度阈值、湿度和湿度阈值，也可以设置温度阈值、湿度阈值、模式、控制风扇的开关，控制是否进行加热或制冷。

图5-3 手机显示图

5.3 设置温度阈值实物测试

如图5-4所示，第一次按下按键１，显示屏显示“设置温度下限”，按第二个按键，温度下限＋１，按第三个按键，温度下限－１。如图5-５所示，第二次按下按键１，显示屏显示“设置温度上限”，按第二个按键，温度上限＋１，按第三个按键，温度上限－１。也可以通过手机微信小程序设置温度的上下限。

图5-4设置温度下限实物图

图5-5设置温度上限实物图

5.4 设置湿度阈值实物测试

如图5-5所示，第三次按下第一个按键后，屏幕显示“设置湿度阈值”，按第二个按键，湿度阈值+1；按第三个按键，湿度阈值-1。

图5-6设置湿度阈值实物图

5.4 手动控制风扇实物测试

如图5-7所示，按下第三个按键是手动控制风扇，第四个按键是手动控制是否进行加热或制冷。也可以在手机上控制。

图5-7手动控制风扇实物图

5.5 自动控制实物测试

如图5-7所示，在自动模式下，当检测到人，如果测得湿度大于湿度阈值，风扇打开，否则风扇关闭；如果测得温度大于温度上限，风扇打开，制冷打开；如果测得温度小于温度下限，风扇打开，加热工作；如果温度在阈值内，风扇、加热和制冷继电器停止工作。

图5-8自动控制实物图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、四个按键、模拟人体红外的开关、温湿度传感器、3个继电器和模拟WiFi模块的串口虚拟终端。

图6-1 仿真设计总图

6.2设置温度阈值仿真测试

如图6-2所示，第一次按下按键１，显示屏显示“设置温度下限”，按第二个按键，温度下限＋１，按第三个按键，温度下限－１。如图6-５所示，第二次按下按键１，显示屏显示“设置温度上限”，按第二个按键，温度上限＋１，按第三个按键，温度上限－１。也可以通过串口设置温度的上下限。

图6-2设置温度下限仿真图

图6-3设置温度上限仿真图

6.3 设置湿度阈值仿真测试

如图6-4所示，第三次按下第一个按键后，屏幕显示“设置湿度阈值”，按第二个按键，湿度阈值+1；按第三个按键，湿度阈值-1。

图6-4设置湿度阈值仿真图

6.5 手动控制风扇仿真测试

如图6-5所示，按下第三个按键是手动控制风扇，第四个按键是手动控制是否进行加热或制冷。也可以通过串口控制。

图6-5手动控制风扇仿真图

6.5 自动控制仿真测试

如图6-6所示，在自动模式下，当检测到人，如果测得湿度大于湿度阈值，风扇打开，否则风扇关闭；如果测得温度大于温度上限，风扇打开，制冷打开；如果测得温度小于温度下限，风扇打开，加热工作；如果温度在阈值内，风扇、加热和制冷继电器停止工作。

图6-6自动控制仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

基于物联网的智能风扇系统是一种利用传感器、互联网和智能控制技术的创新系统。该系统通过将风扇与网络连接，实现智能化的远程控制和自动化功能，提供更便捷、舒适和节能的用户体验。

智能风扇系统中的传感器可以监测环境参数，如温度、湿度，实时获取数据。通过物联网技术，这些数据可以传输到云端进行分析处理，并反馈给用户。用户可以通过手机小程序，远程控制风扇的开关、风速等功能，实现个性化的风扇使用体验。

此外，智能风扇系统还能与其他智能家居设备集成，实现自动化的场景控制。例如，当环境温度超过设定值时，系统可以自动启动风扇，并调整风速以达到最佳舒适度。

该系统的优势在于提供了更加便捷、智能和舒适的风扇使用体验。用户可以随时随地通过手机等设备控制风扇，无需亲自操作开关，极大地提高了使用的便利性。同时，智能化的风扇控制可以根据环境参数实时调整运行状态，保持舒适的室内环境，并节约能源。

总之，基于物联网的智能风扇系统通过将传感器、互联网和智能控制技术相结合，实现了远程控制、个性化设置和自动化运行的功能。这为用户提供了更智能、便捷、舒适和节能的风扇使用体验，也展示了物联网技术在家居领域的广阔应用前景。

关键词：单片机；WiFi模块；阈值报警；温湿度检测；人体红外