摘 要本次毕业设计结合了目前市面上一些常见的智能恒温箱控制系统所表现出的功能现状，本次毕业设计提出了一种性能更高的研发方案，选用了具有强大控制性能的STM32微处理器作为主控微处理器，结合高性能的外围电路模块，使得这款系统能够实现对恒温箱环境中温度数据的高精度检测，在工作过程中能够通过微处理器的驱动控制，实现对温度的恒温控制，使用者可以通过液晶屏来对系统运行数据进行查看，并且可以通过手机APP界面来对系统进行遥控。本课题将这款智能恒温箱系统的硬件电路实现架构进行了有序划分，通过对各个元器件驱动电路的配置，实现了STM32微处理器最小系统电路、LCD1602液晶显示电路、温度检测电路、报警信号生成电路、WIFI无线通信电路和继电器驱动电路等一些部分，这些电路功能模块将在软件控制下展现出高效稳定工作。本次毕业设计在测试环节对智能恒温箱系统进行了大量调试，各项功能完成了稳定的工作，但也出现了一些缺陷和不完善的地方，通过对软硬件的修复，使得系统实现改善和提升。
目录
一、 引言 1
（一） 智能恒温箱的发展背景 1
（二） 智能恒温箱的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能恒温箱的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602液晶屏幕简介 4
（四） DS18B20温度检测器简介 4
（五） WIFI模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 恒温箱显示电路设计 7
（三） 恒温箱温度检测电路设计 7
（四） 温度异常报警电路设计 8
（五） 无线网络通信电路设计 9
（六） 加热器驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能恒温箱的主程序流程设计 11
（二） 恒温箱显示子程序设计 12
（三） 恒温箱温度检测子程序设计 13
（四） 温度异常报警子程序流程设计 13
（五） 无线网络通信子程序设计 14
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（六） 加热器驱动子程序设计 15
五、 实物制作与安装 16
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
智能恒温箱的发展背景
本次毕业设计将要设计的是一种智能恒温箱系统，为了可以更加合理的对该款智能恒温箱系统的各项功能指标进行确立，本次毕业设计对它的发展历程进行了广泛的查阅，通过对各个历史阶段具有典型特征的系统的调查，可以从中归纳总结出其所存在的一些常见优点和缺点，本论文将在此基础上进行优秀方案的植入。所谓的智能恒温箱系统指得是一种内部主控核心以微处理器芯片作为关键的电子系统，结合优秀的软件驱动，实现对智能恒温箱系统每一项指标功能的稳定运行，最近随着用户要求不断的苛刻，尤其是对智能恒温箱系统的运行速率方面，越来越多的研发人员开始采用多内核协同工作方案来对智能恒温箱控制系统进行主控搭建，这种逐渐流行起来的设计方法，主要做法是通过软件手段将多块微处理器芯片进行连接，使得智能恒温箱系统在运行过程中，能够与此同时使用这些同时工作的微处理器去进行数据处理和驱动，使得智能恒温箱系统的工作效率取得了巨大的提升。本次毕业设计主要对一款采用STM32微处理器作为主控的智能恒温箱系统进行研究，这种系统在当今市面上已经大范围普及，对于这款器件的实现方案也出现了多种分化，经过常年的发展历程后，这类智能恒温箱系统已经实现了全面的数字化革新，全面淘汰了老式方案形成的内部架构，在探究这款智能恒温箱系统的发展背景过程中，能够看出过去一段时间内，市面上流通的主要是传统架构式的智能恒温箱系统，因为这种实现方案早已经普遍化，从而没有任何成本，所以相比于数字式智能恒温箱系统来说成本低很多，这种实现方案在硬件结构上存在明显特征，能够看到主板上充斥着大量的晶体管、开关和电阻电容等元器件，线路排布错综复杂，大量采用直插式的分立器件，器件布局粗糙不精密，工作状态下能够正常完成功能指标，但在长时间工作过后，容易出现较为明显的误差，而且需要防范温度、湿度变化带来的系统干扰，这些弊端主要是智能恒温箱系统里面各个分立器件在正常运行状态中引起的环境参数漂移所导致的。通过对资料的查阅可以知道，智能恒温箱控制系统的发展需要各类电子技术作为依托，只有电子技术取得飞速发展后才可以带动智能恒温箱系统指标性能的提升，最近几年人工智能、传感器研发技术、物联网应用技术的推广，带动了智能恒温箱系统能够向更多领域发展，当这些新型智能电路模块和概念在市面上得到大范围认可后，技术人员可以根据用户体验来对智能恒温箱控制系统进行有目的的改进和提升，从而使得智能恒温箱控制系统在将来发展过程中能够做到与时俱进。
智能恒温箱的国内外发展现状
智能恒温箱系统发展到如今，已经形成了全面的数字化特征，国内和国外对于智能恒温箱系统的研究现状有所不同，本次毕业设计进行了大量的调研工作，市面上的大部分成熟研发方案采用的是高端微处理器担任主控核心，一份科学杂志文章显示，高端的智能恒温箱控制系统不断吸收用户，吸收了更多的市场占有率，而中低端级别的智能恒温箱控制系统的竞争力和优势不断下降，海内外研发群体在对智能恒温箱系统的研发方面取得了不同的成果，通过对开发资料的详细查阅可以知道，西方国家对于智能恒温箱系统的研发起步较早，发展到现在已经积累了大量的经验和设计成果，国内很晚才进入到对智能恒温箱系统的研究领域，在最近几年间，东南沿海高校和企业倾注大量精力来对智能恒温箱系统进行研发，投入的各项经费比例不断增长，因为智能恒温箱控制系统的用户人群不断扩升，这样就在很大程度上促进了智能恒温箱系统的不断发展。
本文主要研究内容
本论文在对智能恒温箱控制系统进行研发的整个过程中，通过合理的模块划分，将智能恒温箱系统整体硬件框架分割成了单片机最小系统及各个子电路模块，这款系统将能够实现对恒温箱环境中温度数据的高精度检测，在工作过程中能够通过微处理器的驱动控制，实现对温度的恒温控制，使用者可以通过液晶屏来对系统运行数据进行查看，并且可以通过手机APP界面来对系统进行遥控。选用了STM32微处理器和大量高性价比器件，完成了系统硬件架构，本部分主要是对各项设计内容进行确立。
方案设计及元器件选择
智能恒温箱的方案设计
通过论文上一部分已经实现对智能恒温箱控制系统的历史和国内外发展现状进行了简介，而且确立了各项功能指标，接下来将根据每一项内容进行系统研发方案的设计，本课题将采用模块设计法，合理的将智能恒温箱系统整体进行划分，生成STM32微处理器最小系统及各个子电路模块，各模块的作用如下。

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