
# 【代码开源】基于 STM32 的智能空气加湿器设计与实现

随着智能家居的普及，空气加湿器不再只是“能喷雾”的简单设备，而是逐步走向自动化、可视化和联网化。本文将带你完整了解一个基于 STM32 的智能空气加湿器的设计过程，包括传感检测、自动控制、显示交互、电路方案和软件逻辑。项目简单易上手，适合入门与进阶开发者参考。

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## 源码分享
直接放到之前写的文章里了，免费开源，下载学习即可。
> [https://blog.csdn.net/weixin_52908342/article/details/155617572](https://blog.csdn.net/weixin_52908342/article/details/155617572)

## **一、项目概述**

本项目基于 STM32F103C8T6 微控制器，通过温湿度传感器实时检测室内环境湿度，结合雾化模块实现加湿功能，并借助 OLED 显示屏与按键实现人机交互。同时，搭载风扇调速、电量监测、自动模式、定时加湿等实际可用的功能，让整个加湿器更具智能属性。

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## **二、系统功能设计**

### **1. 自动湿度控制**

* 使用 DHT22 / SHT30 / AHT20 等温湿度传感器采集数据。
* 用户可设置目标湿度（如 50%–60% RH）。
* 当空气湿度低于设定值时自动开启雾化器，高于设定值则自动停止。

### **2. PWM 雾化片驱动**

* 24V 超声波雾化片（常见加湿器核心）使用 MOS 管进行开关控制。
* 支持 PWM 调节雾化强度（弱、中、强三挡）。

### **3. 风扇风量调节**

* 12V 风扇用于气流扩散，通过 TIM PWM 实现三档风速：低速、中速、强力模式。

### **4. OLED 信息显示**

显示内容包括：

* 当前湿度 / 温度
* 加湿器工作模式
* 风速档位
* 定时剩余
* 电量（可选锂电池版）

### **5. 按键控制 / 旋钮输入**

* 短按切换模式
* 长按进入设置
* 旋钮调节湿度目标值
* 定时功能：1h / 2h / 4h 自动关闭

### **6. 多重安全保护**

* 缺水保护：水位开关检测水箱液位不足自动停止。
* 过温保护：雾化片温度异常立即停止工作。
* 电源监测：电压异常自动提示并关机。

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## **三、硬件设计方案**

### **1. 主控：STM32F103C8T6**

32 位 ARM Cortex-M3，资源充足、性价比高，非常适合做家电控制。

外设占用：

| 功能      | 外设               |
| ------- | ---------------- |
| 温湿度检测   | I2C / GPIO       |
| OLED 显示 | I2C/SPI          |
| 风扇调速    | PWM (TIMx_CHx)   |
| 按键输入    | GPIO + 外部中断 EXTI |
| 水位检测    | GPIO             |
| 雾化控制    | PWM + MOS 管      |
| 供电检测    | ADC 输入           |

---

### **2. 雾化模块驱动**

常用驱动拓扑如下：

```
STM32 PWM → MOSFET → 24V 雾化片 + 驱动板
```

注意事项：

* 加大 MOSFET 散热，选 IRLZ44N 等低压大电流 MOS 管。
* 雾化模块与 MCU 电源必须隔离，使用独立 24V+5V 降压模块。

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### **3. 温湿度传感器**

推荐 SHT30（I2C 接口、稳定、适合家电使用），布置在远离水雾的进风口位置。

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### **4. 显示模块**

0.96 寸或 1.3 寸 OLED（I2C/SPI）
节能、显示效果好，适合此类消费电子项目。

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### **5. 水位检测**

方案可选：

* 磁簧开关 + 浮球（可靠、便宜）
* 电容式水位检测（更高端）

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### **6. 散热风扇**

常见 12V 大风量风扇，通过 PWM 调速实现三档模式。

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## **四、软件框架设计**

软件整体采用 FreeRTOS 或裸机都可，这里以任务划分说明逻辑。

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### **1. 主任务划分**

| 模块    | 功能             |
| ----- | -------------- |
| 传感器任务 | 读取温湿度数据        |
| 控制任务  | 湿度控制、风扇控制、定时逻辑 |
| 显示任务  | OLED 刷新 UI     |
| 输入任务  | 按键扫描、旋钮解码      |
| 保护任务  | 水位、温度、电压保护     |

---

### **2. 自动加湿逻辑**

```
if (湿度 < 目标湿度 - HYSTERESIS) {
    开启雾化器();
    风扇进入中档；
}
else if (湿度 > 目标湿度 + HYSTERESIS) {
    关闭雾化器();
}
```

其中 **HYSTERESIS 为回差控制**，避免反复开关。

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### **3. 风扇 PWM 控制**

```
风速等级 0 → PWM = 0%
风速等级 1 → PWM = 30%
风速等级 2 → PWM = 60%
风速等级 3 → PWM = 100%
```

---

### **4. 定时功能实现**

定时器每秒递减计时，归零则关闭系统。

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### **5. OLED UI 设计**

显示布局示例：

```
湿度： 48%      模式：自动
温度： 21.4℃
雾化：中档     风速：2档
定时：剩余 1:45
```

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## **五、项目亮点**

1. **全自动环境感知调节**
   不需要用户频繁控制，加湿效率更高。

2. **多重安全保护**
   适合长期运行在家庭环境中。

3. **功率可控、能耗可控**
   不同模式对应不同雾化频率，节能效果明显。

4. **可跨平台扩展**
   可拓展 WiFi（ESP8266 / ESP32）实现手机远程调节。

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## **六、可选拓展功能**

* **APP 控制 + MQTT 联网**
  实现手机实时监控和远程操作。

* **空气质量检测（PM2.5）**
  与空气净化器协同工作。

* **环境语音交互**
  集成 LD2450 声源定位 + TTS。

* **加湿量闭环控制**
  使用雾化输出流量传感器精准控制。

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## **七、结语**

这个智能空气加湿器项目能够完整覆盖 STM32 的 ADC、PWM、I2C、定时器、按键扫描、显示、保护逻辑等常用开发技能，是一个非常适合作为课程设计、毕业设计或业余 DIY 的硬件项目。

本项目通过STM32单片机构建了一款智能空气加湿器，实现了温湿度自动监测与调控、智能显示以及远程控制等功能。在硬件方面，系统整合了湿度传感器、温度传感器、超声波雾化模块以及OLED显示屏，实现了环境数据的实时采集和直观展示。在软件方面，基于STM32的控制程序通过PID调节算法对加湿器进行精确控制，同时支持定时和手动模式，提高了使用灵活性与舒适度。

整个项目展示了嵌入式开发在智能家居领域的应用潜力，STM32的高性能与丰富外设接口，使得系统响应速度快、稳定性高。未来，该智能加湿器还可以结合物联网技术，实现手机远程控制与数据分析，进一步提升用户体验和系统智能化水平。

随着智能家居的普及，空气加湿器不再只是“能喷雾”的简单设备，而是逐步走向自动化、可视化和联网化。本文将带你完整了解一个基于 STM32 的智能空气加湿器的设计过程，包括传感检测、自动控制、显示交互、电路方案和软件逻辑。项目简单易上手，适合入门与进阶开发者参考。

【代码开源】基于 STM32 的智能空气加湿器设计与实现

硬件

物联网

后端

开源STM32智能空气加湿器项目，集成温湿度传感器、OLED显示、PWM雾化控制、风扇调速等功能，实现自动湿度调节、定时加湿和安全保护。提供完整硬件电路和软件代码，适合嵌入式开发学习和DIY制作。

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