代码收藏家 STM32传感器应用实战指南：毕业设计一站式解决方案（详细教程+万字总结）
目录
前言
STM32F103C8T6
0.96寸OLED屏幕
传感器
DHT11
MQ2
G5516
DS18B20
HC-SR312
E18-D80NK
FSR402
GP2Y1014AU0F
YS-17
KY-037
YD-A1
无线通信
SIM900A
ESP8266-01s
总结
前言
本篇博客旨在为嵌入式开发新手及毕业生提供一套清晰的STM32多传感器系统设计指南，涵盖硬件选型（如STM32F103C8T6）、传感器原理（温湿度、光照等）及OLED交互开发，助力快速搭建毕业设计原型。文中结合实战经验，简化理论讲解，侧重代码调试与避坑技巧。若您对内容有疑问，或希望补充其他传感器及进阶功能，欢迎留言讨论！我会根据反馈持续完善内容，共同攻克技术难点~
STM32F103C8T6
使用 STM32F103C8T6 最小系统板作为毕业设计的核心控制器，是许多学生的首选方案。该最小系统板（含USB转串口、稳压电路）价格约 10~20元，适合学生自费采购。
STM32F103C8T6具有丰富的外设资源，可以用来控制很多传感器，比如：
除此之外，开发工具和生态都趋于完善。除了可以使用Keil MDK开发，还能使用STM32CubeIDE、PlatformIO等多种开发工具。特别是ST公司重点维护的STM32CubeMX工具， 可图形化配置引脚、时钟、外设，自动生成初始化代码，降低开发门槛。在毕业设计开发过程中，遇到困惑的问题或者没有思路的时候，能在开源社区（GitHub、CSDN、B站）找到大量基于STM32F103的传感器项目案例和代码模板。
下面给大家简单举几个例子：
- 环境监测系统：温湿度（DHT22）+ 空气质量（MQ-135）+ 光照（BH1750） + OLED显示 + 4G/WiFi上传数据。
- 智能家居控制：人体红外传感器（HC-SR501） + 继电器控制家电 + 蓝牙/WiFi手机APP交互。
- 工业控制：步进电机驱动（A4988） + 光电编码器反馈 + PID调速 + CAN总线通信。
0.96寸OLED屏幕
如果你正在用单片机（比如STM32、Arduino）做项目，想要显示文字、图形或传感器数据，0.96寸OLED屏幕可能是你的最佳选择！它小巧、省电、显示清晰，还支持两种常用通信协议：IIC和SPI。
OLED（Organic Light-Emitting Diode）指的是有机发光二极管。每个像素独立发光，无需背光，显示纯黑时完全不亮，对比度超高！0.96寸OLED显示分布为128×64像素（显示4行汉字或8行英文），如果要显示中文的话，使用取模软件（如PCtoLCD）生成汉字字库，存入代码数组。显示颜色为单色（蓝色、白色、黄蓝双色）或彩色（较少见）。
如何连接STM32单片机？下面以IIC接口接线为例：
OLED能做什么？只要做好下面2步，基本可以胜任毕业设计中的难度
传感器
传感器是单片机系统的“感官”，赋予其感知物理世界的能力。在智能化应用中，单片机如同大脑，而传感器则是眼睛、耳朵和触觉神经。例如：温湿度传感器（如DHT11）可监测环境状态，用于智能家居的自动控温；加速度传感器（如MPU6050）能检测物体运动姿态，支撑无人机平衡控制；光敏传感器则可根据光线调节屏幕亮度，提升用户体验。此外，气体传感器（如MQ-2）可预警火灾烟雾，红外传感器（如HC-SR501）实现人体感应照明。这些传感器将温度、运动、光线等模拟信号转化为电信号，供单片机处理并触发相应操作（如报警、显示、驱动电机）。通过多传感器融合，单片机系统不仅能完成单一任务，还可实现环境交互、数据分析和自主决策。
下面给大家介绍一些常见传感器，没有补充到的可以在评论区里留言
DHT11
DHT11 是一款广泛使用的数字温湿度传感器，凭借其低成本、易集成的特点，成为单片机项目（如智能家居、环境监测）的入门级首选。
其测量范围覆盖温度0~50℃（误差±2℃）及湿度20%~90%RH（误差±5%RH），支持单总线数字信号输出，仅需1根数据线即可与单片机通信；供电电压兼容3.3V~5.5V宽范围，可直接连接常见单片机无需额外电路。
DHT11能做什么？
MQ2
MQ-2 是一款广用于检测可燃气体及烟雾的半导体传感器，凭借其高灵敏度、低成本特性，成为安防报警、环境监测项目的常用模块。
MQ-2核心为二氧化锡（SnO₂）半导体材料，当接触可燃气体时，气体分子吸附在材料表面，与氧气发生反应，导致材料电阻降低，电阻变化幅度与气体浓度正相关。能够检检测的气体有液化气、丙烷、甲烷、烟雾（对酒精、一氧化碳灵敏度较低）等。
需要注意的是首次上电约20秒后才能稳定下来，并在洁净空气中记录基准电压，实际浓度=（测量值/基准值）*比例系数。
MQ2能做什么？
智能光照控制系统 :使用G5516检测环境光照强度，结合STM32的ADC模块读取光敏电阻的模拟信号。根据光照强度自动控制LED灯、窗帘或照明设备的开关和亮度。
厨房安全监控：联动排风扇或电磁阀关闭气源。
G5516
G5516是一种常见的光敏电阻传感器，主要用于检测环境光照强度。它的工作原理是基于光敏材料的光电效应：当光照强度变化时，随光照强度的增加而减小，反之亦然。通过测量电阻值的变化，可以间接得到环境光照强度。
G5516能做什么？
智能光照控制系统 :使用G5516检测环境光照强度，结合STM32的ADC模块读取光敏电阻的模拟信号。根据光照强度自动控制LED灯、窗帘或照明设备的开关和亮度。
环境监测系统:使用G5516监测环境光照强度，结合温湿度传感器（如DHT11/DHT22）实现综合环境监测。通过STM32将数据上传到云端或显示在OLED屏幕上
智能窗帘控制系统：使用G5516检测光照强度，结合STM32控制电机驱动模块，实现窗帘的自动开合。根据光照强度和用户设置的时间自动调节窗帘状态。
DS18B20
DS18B20是一款数字温度传感器，由美国Dallas Semiconductor公司生产。它采用1-Wire通信协议，具有高精度、低功耗、体积小等特点，广泛应用于各种温度检测场景。
直接输出数字温度值，无需额外的ADC模块。温度测量范围为-55℃至+125℃，精度为±0.5℃（在-10℃至+85℃范围内），温度数据以16位二进制补码形式存储，分辨率为0.0625℃。仅需一条数据线即可实现通信，节省MCU的I/O资源。支持多个DS18B20并联在同一总线上，每个传感器有唯一的64位地址。
DS18B20能做什么？
智能温控系统：使用DS18B20检测环境温度，结合STM32控制加热器、风扇或空调等设备，实现温度的自动调节和恒温控制。
温度报警系统使用DS18B20检测温度，当温度超过设定阈值时，触发STM32控制蜂鸣器或LED灯报警。用于安防系统中的温度异常检测、工业设备中的过热保护等场景。
4. 多点温度检测系统使用多个DS18B20检测不同位置的温度，通过STM32读取各传感器的数据并进行分析。用于大型仓库或工厂中的温度分布监测、农业大棚中的多点温度检测。
HC-SR312
HC-SR312是一款基于热释电效应的人体红外传感器模块。它主要用于检测人体的运动，通过检测人体发出的红外辐射来触发信号。HC-SR312在灵敏度、抗干扰性和稳定性方面有所提升，广泛应用于安防、自动控制和智能家居等领域。
基于热释电效应，检测人体发出的红外辐射，当检测到人体运动时，输出高电平信号。检测角度约为120°，检测距离可达7米（具体取决于环境条件）。采用先进的信号处理技术，有效抑制环境干扰（如温度变化、光线变化等）。
HC-SR312能做什么？
智能安防系统:使用HC-SR312检测人体运动，当检测到异常时，触发STM32控制报警器或摄像头。家庭、办公室或仓库的安防监控。
自动照明系统；使用HC-SR312检测人体运动，结合STM32控制LED灯的开关。实现“人来灯亮，人走灯灭”的节能照明系统。
智能家居控制：使用HC-SR312检测人体运动，结合STM32控制家电设备（如空调、电视）的开关。
E18-D80NK
E18-D80NK是一款红外光电传感器，主要用于物体检测。它通过发射红外光并检测反射光来判断物体是否存在，具有抗干扰能力强、检测距离远、响应速度快等特点，广泛应用于工业自动化、智能家居和机器人等领域。
发射红外光并检测反射光，通过判断反射光的强度来检测物体是否存在。检测距离可达80cm，具体取决于物体的反射率和环境条件。采用调制解调技术，有效抑制环境光干扰。数字信号（高电平或低电平），可直接与MCU连接。
HE18D80NK能做什么？
物体检测系统：使用HE18D80NK检测物体的存在，结合STM32实现物体的自动检测和计数。
自动门控制系统:使用HE18D80NK检测人体的接近，结合STM32控制自动门的开关。商场、办公楼或家庭的自动门控制。
FSR402
FSR402是一款薄膜型压力传感器，也称为力敏电阻。它的电阻值会随着施加在其表面的压力变化而变化，压力越大，电阻值越小。FSR402具有体积小、灵敏度高、成本低等特点，广泛应用于压力检测、触摸控制和力反馈等领域。
基于压阻效应，当施加压力时，传感器内部的导电材料接触面积增加，导致电阻值减小。可检测的压力范围通常为100g至10kg（具体取决于型号和使用条件）。电阻值变化，需通过外部电路转换为电压信号。
FSR402通常有两个信号输出引脚：无极性，两个引脚可互换。
FSR402能做什么？
压力检测系统使用FSR402检测压力，结合STM32的ADC模块读取电压信号并计算压力值。电子秤、压力检测设备。
力反馈系统使用FSR402检测施加的力，结合STM32实现力反馈控制。
GP2Y1014AU0F
GP2Y1014AU0F是一款由夏普（Sharp）公司生产的粉尘传感器，主要用于检测空气中的粉尘浓度，尤其是PM2.5颗粒物。它通过光学散射原理测量粉尘浓度，具有高精度、响应速度快、体积小等特点，广泛应用于空气质量监测、空气净化器和智能家居等领域。
基于光学散射原理，通过检测粉尘颗粒对光的散射强度来计算粉尘浓度。可检测的粉尘浓度范围为0至500µg/m³。模拟电压信号，输出电压与粉尘浓度成正比。
GP2Y1014AU0F能做什么？
空气质量监测系统：使用GP2Y1014AU0F检测空气中的粉尘浓度，结合STM32的ADC模块读取模拟信号并计算PM2.5浓度。将数据显示在LCD屏幕上或通过WiFi/蓝牙模块上传到云端。
空气净化器控制系统使用GP2Y1014AU0F检测空气中的粉尘浓度，结合STM32控制空气净化器的开关和风速。
环境监测系统：使用GP2Y1014AU0F检测粉尘浓度，结合其他传感器（如温湿度传感器、气体传感器）实现综合环境监测。
YS-17
YS-17是一款火焰传感器，主要用于检测火焰或红外光源的存在。它基于红外检测原理，能够快速响应火焰发出的红外辐射，具有灵敏度高、响应速度快、结构简单等特点，广泛应用于火灾报警、安防监控和智能家居等领域。
基于红外检测原理，通过检测火焰发出的红外辐射来判断火焰的存在，能够有效区分火焰和其他红外光源。检测角度约为60°，检测距离可达80cm（具体取决于火焰强度和环境条件）。通过电位器调节检测灵敏度。
YS-17能做什么？
火灾报警系统：使用YS-17检测火焰，当检测到火灾时，触发STM32控制报警器或摄像头。
安防监控系统：使用YS-17检测火焰或红外光源，结合STM32实现安防监控功能。
智能家居控制系统：使用YS-17检测火焰，结合STM32控制家电设备（如空调、电视）的开关。
KY-037
KY-037是一款声音传感器模块，主要用于检测环境中的声音强度。它基于麦克风原理，能够将声音信号转换为电信号，并通过模拟输出或数字输出接口与微控制器（如STM32、Arduino等）连接。KY-037具有灵敏度高、响应速度快、易于使用等特点，广泛应用于声音检测、噪声监测和智能家居等领域。
基于麦克风原理，将声音信号转换为电信号。通过电位器调节数字输出的触发阈值。
KY-037能做什么？
声音检测系统：使用KY-037检测环境中的声音强度，结合STM32的ADC模块读取模拟信号并分析声音数据。
声控开关系统：使用KY-037检测声音，当声音强度超过设定阈值时，触发STM32控制LED灯、电机或其他设备的开关。
噪声报警系统：使用KY-037检测噪声，当噪声强度超过设定阈值时，触发STM32控制蜂鸣器或LED灯报警。
YD-A1
YD-A1是一款雨滴传感器模块，主要用于检测雨滴的存在和降雨强度。它通过检测雨滴落在传感器表面时的电阻变化来判断降雨情况，具有灵敏度高、响应速度快、结构简单等特点，广泛应用于智能农业、气象监测和智能家居等领域。
基于电阻变化原理，当雨滴落在传感器表面时，传感器上的导电材料之间的电阻值会发生变化。可检测的降雨强度范围较广，具体取决于传感器表面的大小和设计。传感器表面采用导电材料，易于安装和维护。
YD-A1能做什么？
智能农业灌溉系统：使用 YD-A1 检测降雨情况，结合 STM32 控制灌溉系统的开关，实现智能灌溉。
气象监测系统：使用 YD-A1 检测降雨强度，结合 STM32 实现降雨数据的实时监测和记录。
智能家居雨棚控制系统：使用 YD-A1 检测降雨，当检测到雨滴时，触发 STM32 控制雨棚的自动展开或收起。
无线通信
无线通信消除了物理连线的束缚，使设备部署更灵活（如野外监测、移动机器人），支持远程实时数据传输（如手机接收报警信息），降低大规模布线成本。同时，无线模块（WiFi/蓝牙/4G）便于接入物联网平台，实现多设备协同与云端管理，满足智能家居、工业4.0等场景对高效、可扩展连接的需求，是现代化智能系统的必备基础。
SIM900A
SIM900A 是一款基于GSM/GPRS网络的通信模块，支持短信、语音通话及TCP/IP数据传输，广泛应用于物联网远程监控、智能安防等领域，尤其适合无WiFi环境的户外设备联网。若需更高速度或未来扩展性，建议升级4G模块。
为保证通信正常，建议外接2A以上独立电源，避免因电压跌落导致模块重启。需焊接GSM天线（如弹簧天线），并远离金属屏蔽物。还有很重要的一点，用移动卡！
MQ2能做什么？
ESP8266-01s
ESP8266-01s 是基于ESP8266芯片的微型WiFi模块，以超低成本、高集成度成为物联网开发的明星模块，适用于远程数据传输、智能家居控制等场景。
有3种工作模式，STA（连接路由器）、AP（自建热点）、STA+AP混合模式。需要注意避免使用5GHz网络。
ESP8266-01s 能做什么？
总结
本文介绍了单片机如何通过OLED屏幕与多传感器（如温湿度、光照、运动检测）构建智能系统，实现环境感知与实时交互。OLED提供清晰显示，传感器采集数据，单片机则作为“大脑”协调处理。项目涵盖硬件连接、驱动开发及数据融合，适合物联网、智能家居等场景。若对代码调试、传感器选型或设计优化有疑问，欢迎留言讨论！一起探索嵌入式开发的乐趣吧～
作者：水牛tech
