原标题：基于32单片机ONENET大棚温度控制系统设计（原理图+代码+教程）

基于STM32单片机与OneNET平台的大棚温度控制系统设计

引言

随着现代农业技术的发展，温室大棚的智能化管理已成为提升作物产量和品质的重要手段。温度作为影响植物生长的关键因素之一，其精确控制对于保证作物健康生长至关重要。本文详细介绍了一种基于STM32单片机和OneNET云平台的大棚温度控制系统设计，包括原理图设计、代码实现及详细教程。

一、系统概述

本系统采用STM32单片机作为核心控制器，结合温度传感器（如DHT11）、Wi-Fi模块（如ESP8266）、OLED显示屏等硬件组件，实现对大棚内温度的实时监测、数据上传至OneNET云平台及远程调控等功能。用户可通过手机APP或Web端查看大棚内温度数据，并根据需要进行远程调节。

二、主控芯片型号及作用

1. 主控芯片型号：STM32F103C8T6

STM32F103C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器。该芯片具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，非常适合用于嵌入式系统的开发。

作用：

• 数据处理与控制：负责接收来自传感器的温度数据，并进行处理分析，根据预设的阈值判断是否需要进行报警或调控。

• 通信管理：通过USART、SPI、I2C等接口与Wi-Fi模块、OLED显示屏等外设进行通信，实现数据的上传与显示。

• 系统调度：运行主程序，通过无限循环的方式不断扫描按键输入、读取传感器数据、处理数据并发送指令。

三、硬件设计

1. 原理图设计

系统框图：

+----------------+    +--------+    +----------+    +---------+    +---------+

| STM32F103C8T6 |----| DHT11  |----| OLED     |----| ESP8266 |----| 继电器  |

| 主控芯片       |    | 温度传感器|    | 显示屏   |    | Wi-Fi模块|    | 控制模块|

+----------------+    +--------+    +----------+    +---------+    +---------+

|                  |                  |           |

|------------------|------------------|-----------|

I2C/SPI/USART            USART/UART

主要模块说明：

• DHT11温度传感器：通过单总线与STM32的GPIO脚连接，用于采集大棚内的温度数据。

• OLED显示屏：通过I2C接口与STM32连接，用于实时显示温度数据和系统状态。

• ESP8266 Wi-Fi模块：通过UART与STM32通信，将温度数据上传至OneNET云平台。

• 继电器控制模块：通过GPIO控制，用于调节大棚内的温度（如开启/关闭加热/制冷设备）。

原理图示例（简化版）：

STM32F103C8T6 -> DHT11 (DATA -> PA0)

STM32F103C8T6 -> OLED (SCL -> PB6, SDA -> PB7)

STM32F103C8T6 -> ESP8266 (TX -> PA2, RX -> PA3)

STM32F103C8T6 -> 继电器 (GPIO -> PB0)

2. 硬件选型

• STM32F103C8T6：核心处理器，负责数据处理与控制。

• DHT11：低成本、高可靠性的数字温湿度传感器，适用于本设计。

• 0.96寸OLED显示屏：低功耗、高清晰度的显示屏，用于显示温度等参数。

• ESP8266-01S：高性价比的Wi-Fi模块，支持TCP/IP协议栈，便于数据上传。

• 继电器模块：用于控制大棚内的加热/制冷设备，实现温度调节。

四、软件设计

1. 主程序流程

主程序是一个无限循环的函数（main），系统启动后首先进行STM32及外部设备的初始化，包括GPIO、I2C、USART等接口的初始化。初始化完成后，程序进入while(1)循环，执行以下操作：

1. 读取传感器数据：通过DHT11传感器读取大棚内的温度数据。

2. 数据处理：将读取到的温度数据与预设的阈值进行比较，判断是否需要进行报警或调控。

3. 数据显示：将温度数据实时显示在OLED显示屏上。

4. 数据上传：通过ESP8266 Wi-Fi模块将温度数据上传至OneNET云平台。

5. 按键扫描与处理：扫描按键输入，根据用户设定的阈值进行调整。

6. 报警与控制：若温度超出设定范围，则启动声光报警，并通过继电器控制加热/制冷设备。

2. 关键代码示例

初始化部分（简化示例）：

#include "stm32f10x.h"  

#include "dht11.h"  

#include "oled.h"  

#include "esp8266.h"  



void GPIO_Init(void) {

// 初始化GPIO  

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // DHT11 DATA  

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);



// 初始化OLED和ESP8266的GPIO（略）  

}



void USART_Init(void) {

// 初始化USART（ESP8266）  

// ...（略）  

}



int main(void) {

GPIO_Init();

USART_Init();

OLED_Init(); // 初始化OLED显示屏  

DHT11_Init(); // 初始化DHT11传感器  



while(1) {

DHT11_Read_Data(); // 读取DHT11数据  

OLED_Display_Temp(); // 显示温度  

ESP8266_Send_Data(); // 发送数据到OneNET  

// ...（其他操作）  

}

}

DHT11读取数据函数（部分代码）：

void DHT11_Read_Data(void) {

// 发送开始信号（略）  

// 等待DHT11响应（略）  

// 读取温度和湿度数据（略）  

// 数据处理与保存（略）  

}

ESP8266数据上传函数（部分代码）：

void ESP8266_Send_Data(void) {

char buffer[64];

sprintf(buffer, "AT+PUB="temperature","%d"
", temp_value);

USART_SendString(USART1, buffer); // 发送数据到ESP8266  

// ...（等待响应及处理）  

}

五、教程与调试

1. 硬件组装与连接

按照原理图进行硬件的组装与连接，确保各模块之间的通信正常。特别注意电源供电的稳定性及地线的连接。

2. 软件调试

• 编译与下载：使用Keil MDK等IDE将编写好的代码编译并下载到STM32单片机中。

• 功能测试：逐一测试各模块的功能，包括传感器的数据采集、OLED的显示、Wi-Fi的数据上传等。

• 联合调试：在确保各模块功能正常的基础上，进行联合调试，确保系统整体运行稳定。

3. 远程监控与调试

通过OneNET云平台及手机APP进行远程监控与调试，观察温度数据的实时显示与报警功能是否正常。同时，可通过云平台下发指令，测试系统对大棚内温度的远程调控能力。

六、总结与展望

本文详细介绍了一种基于STM32单片机和OneNET云平台的大棚温度控制系统设计，包括硬件选型、原理图设计、软件实现及详细教程。该系统能够实现对大棚内温度的实时监测、数据上传及远程调控，为现代农业的智能化管理提供了有力支持。未来，可以进一步扩展系统的功能，如增加光照强度、CO2浓度等环境参数的监测与控制，提高系统的综合性能和应用范围。