【单片机毕设案例分享】嵌入式障碍物距离感知分级报警与蓝牙数据传输系统设计 STM32 超声波采集终端配套 Android 实时监测 APP 设计开发（014205）-编程实验室

博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于单片机，STM32单片机，51单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
主要内容：免费开题报告、任务书、全bao定制+中期检查PPT、代码编写、🚢文编写和辅导、🚢文降重、长期答辩答疑辅导、一对一专业代码讲解辅导答辩、模拟答辩演练、和理解代码逻辑思路。
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文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
源码获取

20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的超声波测距预警与蓝牙 APP 监测系统设计与实现
基于 STM32 的温度补偿超声波测距声光报警装置研发
嵌入式超声波测距终端与 Android 蓝牙监控 APP 设计
具备阈值可调功能的 STM32 超声波防撞预警系统设计
基于 STM32 的环境温度校正超声波检测与移动端数据交互系统
超声波测距声光分级报警与蓝牙数据传输装置设计
STM32 驱动的超声测距采集终端及 Android 监控软件开发
带温度补偿的嵌入式超声波距离预警系统设计与实现
基于 JDY-31 蓝牙的 STM32 超声测距移动端监测平台设计
可调阈值超声波防撞报警硬件终端与 APP 联动系统设计
嵌入式环境测距感知、声光预警与蓝牙数据可视化系统
STM32 超声波测距、温度补偿及移动终端远程监控设计
距离分级声光报警嵌入式超声检测装置与 Android 应用开发
基于 STM32 的障碍物超声检测与蓝牙移动端预警系统设计
OLED 显示超声波测距终端与蓝牙 APP 阈值控制系统实现
温度校正型 STM32 超声测距预警硬件与移动端监控系统
嵌入式障碍物距离感知分级报警与蓝牙数据传输系统设计
STM32 超声波采集终端配套 Android 实时监测 APP 设计开发
支持阈值自定义的超声测距声光预警与蓝牙通信系统设计
面向近距离障碍物检测的 STM32 嵌入式感知与移动端监控系统

项目研究背景

随着物联网嵌入式技术快速普及，近距离障碍物检测、防撞预警场景需求持续增长，超声波测距凭借成本低廉、不受光线影响的优势被广泛应用。传统简易超声波测距设备大多忽略环境温度对声速带来的测量误差，测距精度有限；多数装置仅固定报警阈值，报警模式单一，缺少人机交互界面，无法动态修改参数；同时大部分设备仅具备本地提示能力，缺乏远程数据查看与异常提醒功能，难以实现数据移动端可视化管理。现有产品软硬件相互独立，难以同时集成温度补偿、阈值自定义、分级声光报警、蓝牙数据传输等多项功能。依托 STM32 嵌入式平台，结合传感器采集技术、蓝牙无线通信与 Android 移动端开发技术，搭建一套集成温度补偿超声波测距、本地声光预警、移动端远程监控的一体化系统，能够弥补传统测距设备功能单一、精度不足、远程管控缺失的短板，可应用于智能小车避障、车位距离监测、安防近距离预警等场景，具备良好的实用价值与研究意义。

摘要

本课题设计一套基于 STM32 的超声波测距预警与蓝牙 APP 监测系统。系统以 STM32F103C8T6 单片机作为主控核心，采用 HC-SR04 超声波模块采集距离数据，搭配 DS18B20 传感器采集环境温度完成声速补偿，降低温度带来的测距误差。设备搭载 OLED 屏幕实现本地数据展示，通过按键切换工作模式并自定义报警阈值；系统根据障碍物距离实现分级声光报警，距离越近报警频率越高。系统利用 JDY-31 蓝牙模块向上位机传输实时数据，基于 Android Studio 开发配套移动端 APP，实现实时距离查看、阈值远程设置与异常信息提醒。测试结果表明，系统测距精度良好，软硬件协同运行稳定，可满足近距离障碍物检测预警需求，适用于小型设备避障、近距离安防监测等场景。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
硬件作用：承担系统整体数据运算、传感器信号采集、外设驱动、逻辑判断与蓝牙数据收发，是整个系统控制核心。选型理由：该型号资源充足、功耗适中、开发资料丰富，非常适合本科生嵌入式开发，能够同时驱动多路外设。运行场景：所有传感器、按键、显示屏、声光模块的逻辑调度。
测距传感器：HC-SR04 超声波模块
硬件作用：发射并接收超声波信号，计算设备与障碍物之间的原始距离。选型理由：模块接线简单、成本低，是超声测距项目通用器件，满足近距离测距需求。运行场景：持续采集前方障碍物距离信息。
温度传感器：DS18B20 数字温度传感器
硬件作用：实时采集环境温度，用于修正超声波传播速度，实现温度补偿，提升测距精度。选型理由：单总线通信，占用 IO 口少，数字信号输出，简化信号处理流程。运行场景：持续采集环境温度，为测距算法提供校正参数。
显示设备：OLED 显示屏
硬件作用：本地可视化展示实时距离数值、工作模式、当前报警阈值。选型理由：自发光、体积小巧，无需背光，适配嵌入式小型终端。运行场景：自动模式与阈值设置界面的信息展示。
人机交互：独立按键 3 枚
硬件作用：实现模式切换、阈值数值增加、阈值数值减少操作。选型理由：机械按键开发简单，响应稳定，满足基础交互需求。运行场景：本地参数配置与界面切换。
报警单元：蜂鸣器 + LED 指示灯
硬件作用：实现声光报警，依据距离远近动态调整报警频率。选型理由：驱动电路简单，直观完成预警提示。运行场景：距离低于设定阈值时触发分级预警。
无线通信模块：JDY-31 蓝牙模块
硬件作用：完成单片机与 Android 手机之间无线数据传输，双向收发距离、阈值指令。选型理由：串口通信，开发便捷，兼容 Android 蓝牙连接。运行场景：硬件终端与移动端 APP 的数据交互通道。
移动端运行硬件：Android 智能手机
硬件作用：运行自研监测 APP，展示实时数据、下发阈值指令、异常提醒。选型理由：普及度高，Android Studio 开发生态成熟。运行场景：远程数据查看与参数远程管控。

核心功能

基础功能

距离数据采集功能
功能说明：由 HC-SR04 模块持续检测障碍物距离，主控芯片获取原始测距数据，结合温度参数完成校正计算，输出精准距离数值。实现目标：稳定获取障碍物与设备之间的实际距离，为后续预警逻辑提供数据支撑。使用场景：系统上电后持续不间断测距。
环境温度采集与温度补偿功能
功能说明：DS18B20 实时采集环境温度，根据温度修正超声波传播速度，消除温度变化造成的测距偏差。实现目标：改善不同环境下超声波测距的测量误差，提升系统测量稳定性。使用场景：系统全程运行，实时参与测距算法运算。
OLED 本地数据显示功能
功能说明：在 OLED 屏幕上刷新展示经过校正后的实时距离，同时区分不同界面展示模式信息、阈值参数。实现目标：脱离手机 APP，实现本地直观数据查看。使用场景：设备本地调试、现场快速观测距离。

核心功能

模式切换与阈值本地配置功能
功能说明：按键 1 完成界面切换，在自动工作模式、阈值设置界面来回切换；阈值界面下，按键 2 实现阈值数值增加，按键 3 实现阈值数值减少，参数断电保存。实现目标：支持现场自定义报警临界距离，适配不同场景预警需求。使用场景：根据使用环境调整预警距离标准。
分级声光报警功能
功能说明：系统处于自动模式时，若实测距离低于设定阈值，触发 LED 灯光与蜂鸣器声光报警；障碍物距离越近，报警闪烁、鸣叫频率同步加快。实现目标：依靠报警频率直观区分危险等级，实现分级预警。使用场景：近距离障碍物入侵预警。
JDY-31 蓝牙数据双向传输功能
功能说明：单片机将实时距离、温度、设备状态打包，通过蓝牙模块发送至手机 APP；同时接收 APP 下发的阈值修改指令，更新本地报警阈值。实现目标：搭建硬件终端与移动端的无线数据通道。使用场景：硬件与 Android 应用实时通信。

辅助功能

Android APP 实时数据展示功能
功能说明：手机蓝牙连接硬件终端后，APP 界面持续刷新显示实时距离、环境温度与当前阈值。实现目标：移动端远程查看设备采集数据。使用场景：远程监控障碍物距离状态。
APP 远程阈值设置与异常提醒功能
功能说明：在 APP 界面输入目标阈值，发送指令修改硬件设备报警参数；当检测距离低于阈值时，APP 同步弹出异常提醒。实现目标：无需现场操作即可修改系统参数，远程获取预警消息。使用场景：远距离监控、无人值守预警场景。

技术路线

硬件底层开发语言：C 语言
用途：用于 STM32 单片机程序开发，完成传感器驱动、外设控制、算法逻辑、串口蓝牙通信程序编写。
移动端开发语言：Java
用途：Android Studio 平台下开发 APP，实现蓝牙扫描连接、数据解析、UI 界面、消息提醒、指令下发功能。
嵌入式开发工具：Keil MDK5
用途：STM32 代码编写、编译、调试、程序烧录，嵌入式程序主要开发环境。
移动端开发工具：Android Studio
用途：Android 应用界面布局、业务逻辑开发、APP 打包生成安装程序。
电路设计工具：Altium Designer
用途：系统硬件原理图绘制、PCB 电路板设计，搭建硬件电路。
仿真调试工具：STM32 调试器（ST-Link）
用途：单片机程序在线调试，排查硬件与代码逻辑故障。
辅助绘图工具：Visio
用途：绘制系统总体架构框图、硬件连接示意图、软件流程图，用于论文配图。
测试工具：蓝牙串口调试助手
用途：前期调试 JDY-31 蓝牙模块通信协议，验证上下行数据收发格式。
系统运行环境
嵌入式端：STM32 裸机环境；移动端：Android 8.0 及以上版本智能手机；开发电脑：Windows 操作系统。
通信协议：串口 UART 通信协议

用途：单片机与蓝牙模块、传感器之间的数据交互标准。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。