一、项目简介
本设计以STM32F103C8T6作为主控芯片，实现智能仓库环境监测控制系统，在 Proteus 平台完成整套系统仿真。系统可以实时采集仓库内温度、火焰、红外入侵、烟雾多项环境参数，通过 OLED12864 屏幕本地显示数据；当火焰、烟雾数值超过设定阈值，系统触发声光报警，同时驱动通风风扇启动散热排风；搭载 WIFI 模块可把监测数据上传至虚拟串口，实现仓库环境远程监控。适合 STM32 课程设计、单片机毕设学习参考，仿真工程可直接运行。
二、系统总体方案
整个智能仓库系统分为 STM32 主控单元、传感器采集单元、显示单元、执行驱动单元、WIFI 通信单元五大模块。
- STM32F103C8T6 主控：整个系统的控制核心，完成传感器数据读取、逻辑判断、外设驱动、数据上报工作。
- 环境传感器采集模块
- DS18B20 温度传感器：采集仓库内部环境温度；
- 火焰检测、红外入侵检测、烟雾检测：三路模拟传感器，通过 PCF8591 模数转换芯片，把模拟信号转换为数字量交给单片机处理；
- 显示模块：OLED12864 屏幕实时刷新温度、火焰、红外、烟雾检测数值，同步显示报警、通风设备工作状态。
- 执行机构模块
- L2988 电机驱动芯片：控制通风风扇，烟雾超标时自动开启通风；
- 声光报警电路：三极管驱动蜂鸣器与红色报警 LED，发生火焰险情时进行声光告警。
- WIFI 通信模块：串口和 STM32 相连，将全部监测数据输出到 Virtual Terminal 虚拟终端，模拟远程数据上传。
三、硬件电路解析
1、STM32F103C8T6 最小系统
主控芯片 STM32F103C8T6，具备复位引脚、BOOT 启动配置引脚，外接晶振电路。PA 口、PB 口作为外设 IO，PA9、PA10 作为串口引脚对接 WIFI 模块；PB15 连接 DS18B20 温度传感器；PB3、PB4 与 PCF8591 芯片进行 I2C 通信；PA2‑PA5 接入 L2988 电机驱动模块，PB0 控制声光报警输出。
2、PCF8591 模数转换电路
火焰、红外入侵、烟雾三路传感器输出模拟电压信号，分别接入 PCF8591 的 AIN0、AIN1、AIN2 通道。PCF8591 依靠 I2C 总线和 STM32 通信，将模拟环境信号转换为 8 位数字量，单片机读取数值完成环境监测；可调节 RV1、RV2、RV3 电位器，模拟火焰、入侵、烟雾浓度变化。
3、DS18B20 温度检测电路
DS18B20 是单总线数字温度传感器，引脚 DQ 接到 PB15，R19 为上拉电阻。不需要额外 AD 转换，直接输出数字温度，用于实时采集仓库环境温度。
4、OLED12864 显示电路
OLED 屏幕用来本地可视化仓库各项参数，界面展示温度、火焰、红外、烟雾检测值，同时提示 "无告警"、"火焰报警"、"烟雾超标通风" 等工作状态，方便现场查看仓库运行状态。
5、L2988 通风电机驱动电路
L2988 电机驱动芯片接收 STM32 的 IO 控制电平，输出驱动信号控制风扇电机。当烟雾检测数值超过设定阈值，主控输出信号，启动风扇，实现仓库自动通风换气；D11、D12 为续流二极管，吸收电机反向电动势，保护电路器件。
6、声光报警模块
PB0 引脚输出控制信号，经过三极管 8050 放大，驱动蜂鸣器 BUZ1 和红色告警 LED‑RED D2。当火焰检测信号超出阈值，立刻点亮红灯、蜂鸣器鸣响，提示仓库发生火灾险情。
7、WIFI 通信与虚拟终端
WIFI 模块 RXD、TXD 和 STM32 串口 PA9、PA10 交叉相连，将全部采集到的温度、火焰、红外、烟雾数据发送输出到 Proteus 的 Virtual Terminal 虚拟终端，模拟物联网远程上报仓库监测信息。
四、系统工作逻辑
- 实时环境采集：系统上电之后，STM32 循环读取 DS18B20 温度，通过 PCF8591 读取火焰、红外、烟雾传感器数据。
- 本地显示：所有采集得到的数据实时刷新在 OLED 屏幕上，同步显示系统告警状态。
- 火焰险情处理：火焰检测值大于阈值，触发声光报警，蜂鸣器与报警 LED 工作。
- 烟雾超标处理：烟雾检测数值超过阈值，L2988 驱动通风风扇自动开启，进行仓库通风。
- 红外入侵检测：红外传感器可以检测仓库区域是否有人闯入，采集数值上传屏幕与虚拟终端。
- 数据远程上传：WIFI 模块把全部监测数据不断输出至虚拟串口终端，模拟物联网远程监控。
五、仿真调试注意事项
- PCF8591 为 I2C 器件，注意 SDA、SCL 引脚接线，I2C 时序错误会造成读不到传感器数据；
- DS18B20 单总线时序严格，注意上拉电阻，否则温度读取乱码；
- L2988 驱动电机，注意输入输出逻辑，续流二极管不可省略，避免芯片损坏；
- 电位器 RV1、RV2、RV3 旋转阻值，用来模拟火焰、入侵、烟雾浓度变化，测试报警、通风触发逻辑；
- WIFI 模块串口需要交叉接线，TX 接 RX、RX 接 TX，虚拟终端才能正常打印仓库监测信息。
六、项目总结
本智能仓库仿真系统，使用 STM32 实现仓库多维度安全监测，具备火灾报警、烟雾自动通风、入侵检测、温度采集、本地 OLED 显示、WIFI 模拟远程上报等功能。电路完整，Proteus 仿真可直接运行，适合 STM32 入门练习、课程设计。可以后续拓展功能，增加继电器控制消防设备、增加阈值按键设置、增加 SD 卡存储环境历史数据等。
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