最近设计了一个项目基于STM32的移动式实验孵化箱的设计，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：孵化器（实物）
项目编号：mcuclub-dz-199
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DHT11检测孵化器内的温湿度值，当温湿度值不在设置的上下限值之间，进行加热制冷加湿除湿
2、通过光敏电阻检测孵化器光照值
3、通过RTC内部时钟获取时间，可设置补光时间，当补光时间到后，若此时光照值低于设置最小值，进行补光
4、通过热释电感应模块检测是否孵化完成，如果孵化完成，则声光报警
5、通过步进电机可翻动，可通过按键设定间隔多长时间翻一次
6、通过按键设置各阈值
7、通过OLED显示屏显示数据
8、通过WIFI模块，可将数据远程发送到手机端，手机端可控制加热制冷加湿除湿、补光、翻蛋

二、32实物图

单片机型号：STC89C32

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

四、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

五、系统框图

本设计以单片机STM32为核心控制器，该模块和输入、输出一起构成智能翻蛋器系统，控制器的主要作用是获取数据、内部处理和逻辑判断，从而控制输出进行工作。输入部分由传感器模块、按键模块和供电模块组成，其中传感器模块用于检测环境的温湿度、光照强度和孵蛋是否完成；按键模块用于切换界面、设置阈值、切换模式等；供电模块用于给整个系统提供电源。输出由显示模块、报警模块、继电器模块、步进电机模块和WiFi通信模块组成，显示模块用于显示监测的数值和设置的阈值；继电器模块用于控制加热、制冷、加湿和除湿；步进电机模块用于翻蛋（旋转表示翻蛋）；声光报警模块用于报警提醒；WiFi模块用于通信，实现数据的双向传输和远程控制。在完整搭载起来的实物图情况下，各部件不冲突干扰，运行正常，兼容性高，可以稳定组合，方便应用和升级。具体硬件结构图如下图3.1所示。

六、软件设计流程

七、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
    u8 time_shi,time_fen;
    if(flag_display == 0)                                                                                //测量界面
    {
        if(flag_mode == 0)                                                                                //自动模式下
        {
            time_shi = calendar.hour;                                                        //获取当前时间
            time_fen = calendar.min;
            if(time_shi_begin*60+time_fen_begin > time_shi_end*60+time_fen_end)                        //开始时间>结束时间
            {
                if((time_shi_end*60+time_fen_end <= time_shi*60+time_fen) && (time_shi*60+time_fen < time_shi_begin*60+time_fen_begin))        //当前时间不在设置的时间内
                    flag_time_on = 0;
                else                                                                                                                                                //否则
                    flag_time_on = 1;
            }
            else if(time_shi_begin*60+time_fen_begin < time_shi_end*60+time_fen_end)            //开始时间<结束时间
            {
                if((time_shi_begin*60+time_fen_begin <= time_shi*60+time_fen) && (time_shi*60+time_fen < time_shi_end*60+time_fen_end))        //当前时间在设置的时间内
                    flag_time_on = 1;
                else                                                                                                                                                //否则
                    flag_time_on = 0;
            }
            if(flag_time_on == 1)                                                                        //如果在设定时间内，光照低于最小值，开补光，否则关补光
            {
                if(light_value < light_min)
                {
                    RELAY_5 = 1;
                }
                else
                {
                    RELAY_5 = 0;
                }
            }
            else
            {
                RELAY_5 = 0;
            }
            
            if(temp_value > temp_max*10)                                                        //如果温度大于最大值，制冷，否则如果小于最小值，加热，否则关闭
            {
                RELAY_1 = 0;
                RELAY_2 = 1;
            }
            else if(temp_value < temp_min*10)
            {
                RELAY_1 = 1;
                RELAY_2 = 0;
            }
            else
            {
                RELAY_1 = 0;
                RELAY_2 = 0;
            }
            if(humi_value > humi_max*10)                                                        //如果湿度大于最大值，除湿，否则如果小于最小值，加湿，否则关闭
            {
                RELAY_3 = 0;
                RELAY_4 = 1;
            }
            else if(humi_value < humi_min*10)
            {
                RELAY_3 = 1;
                RELAY_4 = 0;
            }
            else
            {
                RELAY_3 = 0;
                RELAY_4 = 0;
            }

            if(countdown_hour != 0 || countdown_minute != 0 || countdown_second != 0)            //通风倒计时不为0
                flag_countdown_begin = 1;
            if(flag_1s == 1)                                                                                                                            //1s到达
            {
                flag_1s = 0;
                if(countdown_second > 0)                                                                                                        //倒计时秒>0
                    countdown_second--;                                                                                                                //倒计时秒-1
                else                                                                                                                                                //倒计时秒=0
                {
                    if(countdown_minute > 0)                                                                                                    //如果倒计时分>0
                    {
                        countdown_minute--;                                                                                                            //倒计时分-1
                        countdown_second = 59;                                                                                                    //倒计时秒=59
                    }
                    else                                                                                                                                            //如果倒计时分=0
                    {
                        if(countdown_hour > 0)                                                                                                    //如果倒计时时>0
                        {
                            countdown_hour--;                                                                                                            //倒计时时-1
                            countdown_minute = 59;                                                                                                //倒计时分=59
                            countdown_second = 59;                                                                                                //倒计时秒=59
                        }
                        else                                                                                                                                        //如果倒计时时=0，倒计时结束
                        {
                            flag_countdown_begin = 0;
                            flag_countdown_end = 1;
                        }
                    }
                }
            }
            if(flag_countdown_end == 1)                                                                                                        //倒计时结束
            {
                flag_countdown_end = 0;
                countdown_hour = countdown_hour_old;                                                                                //重新赋值倒计时时间
                countdown_minute = countdown_minute_old;
                countdown_second = countdown_second_old;

                if(flag_bujin_state == 0)                                                                                                        //步进电机翻转
                {
                    flag_bujin_foreward = 1;
                    flag_bujin_reversal = 0;
                }
                else
                {
                    flag_bujin_foreward = 0;
                    flag_bujin_reversal = 1;
                }
            }
        }
        if(animal_value == 1)                                                                        //如果检测到孵化，声光报警，否则关闭
        {
            if(time_num % 3 == 0)
            {
                LED = ~LED;
                BEEP = ~BEEP;
            }
        }
        else
        {
            LED = 1;
            BEEP = 0;
        }
    }
    else                                                                                //设置界面，关闭所有继电器、声光报警
    {
        LED = 1;
    BEEP = 0;
        RELAY_1 = 0;
        RELAY_3 = 0;
    RELAY_2 = 0;
    RELAY_4 = 0;
    RELAY_5 = 0;
    }

  if(flag_2s == 1)                                                        //两秒上一次传数据
  {
    flag_timer_begin_2s = 0;
    flag_2s = 0;
    Aliyun_Send_Data();
    flag_timer_begin_2s = 1;
  }
}

/****
*******数据上报函数
             数据更改时，将数据发布给服务器
*****/
void Aliyun_Send_Data(void)
{
    uint8_t state1,state2,state3,state4,state5;
    
    if(RELAY_1)
        state1 = 1;
    else
        state1 = 0;
    if(RELAY_2)
        state2 = 1;
    else
        state2 = 0;
    if(RELAY_3)
        state3 = 1;
    else
        state3 = 0;
    if(RELAY_4)
        state4 = 1;
    else
        state4 = 0;
    if(RELAY_5)
        state5 = 1;
    else
        state5 = 0;

    sprintf(send_data,"{\"method\":\"thing/event/property/post\",\"id\":\"203302322\",\"params\":{\"flag_mode\":%d,\"temp_value\":%.1f,\"temp_max\":%d,\"temp_min\":%d,\"humi_value\":%.1f,\"humi_max\":%d,\"humi_min\":%d,\"light_value\":%d,\"light_min\":%d,\"RELAY_1\":%d,\"RELAY_2\":%d,\"RELAY_3\":%d,\"RELAY_4\":%d,\"RELAY_5\":%d,\"bujin\":%d,\"time_num\":%d},\"version\":\"1.0.0\"}",
                    (u8)flag_mode,(float)temp_value/10,temp_max,temp_min,(float)humi_value/10,humi_max,humi_min,light_value,light_min,state1,state2,state3,state4,state5,(u8)flag_bujin_state,time_num);

    Aliyun_Publish(topics_post, send_data);  //添加数据，发布给服务器    
}