一、项目简介
随着汽车普及，行车安全、车内环境安全越来越受到重视。本项目基于STM32F103C8T6单片机，在 Proteus 仿真平台搭建一套汽车安全监控装置，实现车内环境参数采集、障碍物测距、电机模拟车辆行驶、本地屏幕显示、串口上报、声光报警、风扇散热等全套功能，可用于单片机课程设计、毕业设计参考学习，无需实物硬件就可以完成整体功能验证。
系统可以采集车内温湿度、可燃气体浓度，超声波检测车辆前方障碍物距离；OLED 屏幕实时展示各项监测数据；参数异常时触发蜂鸣器声光报警，同时启动风扇进行散热通风；通过虚拟串口终端输出设备运行日志，四轮电机模拟汽车行驶状态。
二、系统硬件整体架构
整套仿真系统由 STM32 主控单元、传感器采集单元、显示单元、电机驱动单元、报警与执行机构、串口通信单元组成。
- STM32F103C8T6 主控：系统核心，完成传感器数据读取、逻辑判断、外设驱动、数据处理与上报。
- DHT11 温湿度传感器：采集车内温度、湿度数值，用于车内环境监控。
- MQ‑135 气体传感器：检测车内可燃、有害气体浓度，实现车内气体安全监测。
- HC‑SR04 超声波模块：检测前方障碍物距离，模拟汽车倒车、防碰撞检测。
- OLED12864 显示屏：本地实时显示气体浓度、温度、湿度等监测数据。
- L298N 电机驱动模块：驱动 4 路直流电机，模拟汽车四个车轮，实现车辆行驶仿真。
- 声光报警模块：三极管驱动蜂鸣器 + LED 指示灯，环境超标时声光告警。
- 风扇执行模块：继电器控制风扇，气体浓度过高、温度超标时启动通风散热。
- 串口虚拟终端：打印系统运行日志，实现监测数据串口输出。
三、系统功能说明
- ✅环境采集：DHT11 采集温湿度，MQ‑135 采集车内有害气体浓度；HC‑SR04 超声波检测障碍物距离。
- ✅数据显示：OLED 屏幕实时刷新气体浓度、温度、湿度；虚拟串口终端循环打印设备运行信息。
- ✅阈值报警：气体浓度、温湿度超出设定阈值，蜂鸣器鸣叫 + LED 灯光声光报警。
- ✅自动散热：触发报警条件时，继电器吸合，启动风扇对车内模拟通风降温。
- ✅车辆模拟：L298N 驱动四轮电机，模拟汽车车轮转动，模拟车辆运行状态。
- ✅仿真验证：全部功能在 Proteus 中完成仿真，可直接加载工程运行调试。
四、软件设计思路
- 初始化：STM32 外设初始化，GPIO、串口、定时器、OLED 屏幕、DHT11、MQ‑135、超声波模块初始化。
- 数据采集循环：循环读取 DHT11 温湿度、MQ‑135 气体浓度、HC‑SR04 测距数据。
- 数据输出：将采集到的各项环境数据刷新到 OLED 屏幕，同时通过串口输出到虚拟终端。
- 阈值判断逻辑：对比采集值与预设安全阈值；超标则开启声光报警，控制风扇继电器打开；指标恢复正常后关闭报警与风扇。
- 电机控制：输出电平控制 L298N 驱动四轮电机，模拟汽车行驶。
五、仿真运行效果
仿真运行之后，OLED 屏幕展示 MQ‑135 气体浓度、温度、湿度；四轮电机转动模拟车辆行驶；当气体或者温湿度超过阈值，蜂鸣器响、报警 LED 点亮，风扇启动工作；Virtual Terminal 虚拟终端持续打印 "汽车安全监控装置" 运行日志，直观看到系统工作状态。
六、项目总结
本汽车安全监控装置以 STM32 为核心，集合多种传感器完成车内多维度安全监测，实现采集、显示、报警、自动执行、串口上报完整闭环。整套方案在 Proteus 仿真完成，适合嵌入式初学者学习传感器综合调用、外设驱动、阈值判断逻辑，非常适合单片机课程设计、毕设参考。
通过网盘分享的文件：仿真文件获取.zip
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