物联网毕业设计软硬件

### 物联网毕业设计中的软件与硬件

#### 主控模块
在物联网项目中，主控模块通常由微控制器单元(MCU)或单片机(SOC)组成。这些设备负责处理来自其他组件的数据并执行必要的计算任务。对于较为复杂的系统，可能还会采用嵌入式Linux操作系统来提供更强大的功能支持[^1]。

// 示例代码：初始化STM32系列MCU的GPIO引脚配置
void setup_gpio(void){
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();  
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    
    /* Configure GPIO pin Output Level */
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);

    /*Configure GPIO pin : PA5 */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}

#### 传感器模块
传感器用于感知环境变化并将物理量转换成电信号供后续分析使用。常见的有温度湿度传感器DHT11/DHT22、气体浓度检测器MQ-XX系列以及光敏电阻等光学元件。通过IIC/SPI/UART接口可以方便地读取数据并与上位机通信。

#### 电机驱动模块
为了实现机械运动控制，在许多应用场合下都需要加入直流马达或者步进马达及其配套的驱动电路。L298N是一种常用的双H桥型功率放大集成电路，能够有效地驱动两路独立负载；而TB6612FNG则更适合小型机器人平台上的舵机操作。

#### 无线连接模块
Wi-Fi、蓝牙BLE、ZigBee都是当前流行的短距离无线传输协议选项之一。ESP8266/ESP32集成了TCP/IP协议栈并且具备良好的社区资源支持，非常适合初学者快速搭建网络节点；nRF52系列则是低功耗可穿戴产品的理想选择。

#### 显示模块
OLED显示屏因其轻薄便携的特点而在众多显示方案里脱颖而出。SSD1306作为一款经典的图形化液晶屏控制器芯片，提供了SPI/IIC两种通讯方式，并且拥有丰富的库函数可供调用，便于开发者进行界面开发工作。

#### 按键和LED指示灯模块
简单的输入输出外设可以帮助用户更好地理解系统的运行状态。矩阵键盘可以通过行列扫描法减少所需的IO口数量；RGB LED不仅可以用来提示不同事件的发生还可以营造氛围效果。

#### 继电器控制模块
当涉及到强电部分的操作时，则需要用到继电器来进行隔离保护。固态继电器相比传统电磁式产品具有更快的动作速度和更高的可靠性，适用于频繁开关动作的应用场景。