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STM32项目实战之“智能大棚温控系统”（基于STM32U5）

今天小编来分享一个《智能大棚温控系统》的项目案例，硬件平台是STM32U5开发板+资源扩展板+显示触摸屏+仿真器，项目的演示界面如下图所示。

智能大棚温控系统项目，需要一个风扇执行器件；一个温湿度传感器，用于获取当前环境的温度和湿度；一块TFTLCD显示屏模块，用于显示UI界面，以及进行硬件的控制；ESP8266wifi模块，用于连接网络和MQTT服务器，与微信小程序进行数据交互，以及远程控制。

01 项目实现功能

• 实现周围环境温湿度实时检测；
• 通过界面实现手动控制风扇调档；
• 通过界面选择智能控制，在代码中设置阈值，根据设置的温度阈值进行控制风扇操作，提供三个档位的风力强度；
• 通过 wifi 连接UI界面连接WiFi，在程序中填写MQTT相关信息后在连接WiFi成功后自动连接mqtt和微信小程序进行通信。

02 项目整体思路

主程序中，主要负责初始化控制器，然后处理触摸事件（例如，风扇的强度的控制、模式切换等)，以及解析微信小程序下发的控制指令，并进行硬件控制。

传感器的数据采集，使用定时器，定时采集数据，并更新到 UI 界面，智能控制模式下的数据判断和硬件控制，也在定时器中进行。

ESP8266 模块与 STM32 之间的通信是通过串口，所以，利用串口的接收中断来接收数据，空闲中断来判断是否完成一帧数据的接收，以便进行数据解析。

03 项目基本框架

04 项目硬件平台

FS-STM32U575开发板底板
FS-STM32U575底板，支持5V电源适配器与TypeC供电。提供RTC时钟电源，提供三轴加速度与角速度传感器，用于姿态感知。板载ESP-12F无线模组，用于物联网云平台项目开发。提供1路五向按键，采用中断与A/D模式采样。提供1路有源蜂鸣器，1路2*17扩展接口，用于资源扩展板的接入。核心板接口通过间距2.54mm的插针引出全部端口，方便用户外接其它设备。

STM32U5核心板
STM32U5核心板采用STM32U575RIT6微控制器，基于32位的Cortex-M33 内核，运行频率可达160MHz，内部ROM容量2MB，RAM容量786KB。核心板采用最小系统设计，板载 16MB 的Flash存储器，用于存储大容量数据，例如图片(分辨率 240320 的16位彩色图片大小240320*16=150KB)。供电端口采用 USB TypeC接口，板载USB转UART芯片，用于ISP功能或串口调试。核心板提供复位、BOOT与用户按键，提供2.8寸电容触摸屏接口。核心板提供电源指示灯与运行指示灯（用户编程控制）。

资源扩展板
板载多种传感器，覆盖了常见的接口技术(GPIO、SPI、I2C、PWM、A/D)及总线技术(CAN、RS485)，包括基于I2C总线的温湿度传感器、环境光感知、心率/脉搏测量，基于A/D接口的电压/电流采集，基于EXTI事件/中断控制类型的人体红外传感器、光电开关、火焰感知传感器，基于SPI总线的数码管驱动电路，基于PWM控制的风扇、蜂鸣器、震动马达，基于GPIO的按键、LED指示灯，基于异步串行通信的485总线电平转换，基于控制器局域网总线的CAN电平转换等。资源扩展板与华清远见STM32多核心开发板配合使用，可拓展多种案例项目。

显示触摸屏
我们都知道，现在的许多电子产品，追求智能化、便携性与使用感，各大企业也在纷纷制造出更符合用户使用需求的产品来。像手表，已经不再像以往那样依靠指针转动，而是更加智能化，甚至能够使用手表接听电话、查看信息。这种智能化程度比较高的产品，需要使用到智能穿戴显示屏，只有使用显示屏才能做到这些基本操作。

智能穿戴的产品会受欢迎，是因为佩戴在身上不容易丢失，需要使用的时候也比较方便，这种穿戴产品甚至要比手机更方便。只是这也就需要考验到智能穿戴显示屏的体积问题，体积小才容易便携，体积大则不适用在穿戴产品中，毕竟各类穿戴产品更喜欢小巧容易戴在身上。

智能显示屏会广泛应用在各种产品，主要还因为它的使用范围比较广，很多产品都能够使用这种显示屏，其效果还不错，因而会首先想要购买这种显示屏作为使用。虽然体积小，但是并不会影响到使用效果，这也是大多数企业选择这种产品的原因之一，不用再辛苦寻找其他显示屏作为替代品。

我们使用的是如下图所示的，显示触摸屏（电容屏），在生活中看到智能手表，多半以圆形的智能手表为主，也有方型的手表，我们此次使用的是一种方型的显示屏用来模拟圆形的一个手表项目。根据我们前面对STM32U5核心板的了解，我们显示触控屏使用SPI接口驱动我们的屏幕。

仿真器
推荐采用的仿真器：FS-DAP-Link或者ST-LINKV3.0，用于程序烧写和仿真调试。

05 项目文档及源码领取方式

完整版《智能大棚温控系统》项目可见具体项目文档。