电子温度计

STM32 智能蓝牙温度计

基于 STM32F103 + T117 温度传感器 + KT6368A 蓝牙模块的智能温度计，支持 OLED 实时显示和手机 APP 远程读取温度。

项目简介

本项目是一个完整的智能温度计解决方案，涵盖嵌入式固件和手机端 APP。MCU 通过 I2C 采集 T117 高精度温度传感器数据，在 0.96 寸 OLED 屏幕上实时显示温度，同时通过串口将数据透传至 KT6368A 蓝牙模块，手机端 APP（Android / HarmonyOS）通过 BLE 连接接收并展示温度数据，支持通知栏常驻显示。

功能描述

温度采集：T117 传感器通过 I2C 接口持续采集环境温度，每秒 2 次采样，32 次平均滤波
OLED 显示：0.96 寸 128×64 屏幕实时显示当前温度值，500ms 刷新，区域清屏防残影
蓝牙透传：KT6368A 模块通过串口（115200 波特率）接收温度数据，BLE 广播至手机
手机 APP：Android（Kotlin）/ HarmonyOS（ArkTS）双平台，支持 BLE 连接、温度接收、通知栏常驻显示
高精度：采样精度 ±0.1°C，分辨率 1/256°C（约 0.004°C）

应用场景

室内温度监测：放置于桌面或墙壁，通过手机远程查看室内实时温度
实验室/仓库温控：多点部署，手机端集中监控不同位置的温度变化
智能家居集成：作为温度数据源接入智能家居系统，联动空调、风扇等设备
电子学习与教学：涵盖 STM32 开发、I2C 通信、BLE 协议、APP 开发，适合嵌入式入门学习

设计原理

系统架构

T117 --I2C--> STM32F103 --I2C--> OLED（本地显示）
                   |
                   +--UART--> KT6368A --BLE--> 手机 APP

核心方案选择

主控 STM32F103C8T6：经典 Cortex-M3 内核，72MHz 主频，资源丰富，社区资料充足，适合快速原型开发
温度传感器 T117：相比 DS18B20，T117 支持 I2C 接口，精度更高（±0.1°C），内置平均滤波，无需复杂时序控制
蓝牙模块 KT6368A：SPP/BLE 双模，串口透传协议简单，MCU 只需通过 UART 发送数据即可，无需额外协议栈
OLED 显示屏：0.96 寸 SSD1306，I2C 接口，功耗低，支持中文显示

通信链路

T117 与 OLED 使用独立的 I2C 总线（软件模拟），互不干扰
T117 初始化为连续转换模式，配置寄存器 0x39（每秒 2 次，32 次平均，低功耗）
温度转换公式：温度 = 25.0 + 原始数据 / 256.0（16 位有符号数，基准 25°C）
MCU 通过状态寄存器位 5 判断转换完成后读取温度，通过 UART 以字符串形式发送至蓝牙模块

固件设计

T117 驱动：I2C 地址固定（写 0x80，读 0x81），关键寄存器：

温度数据寄存器（0x00-0x01）：16 位有符号数据
状态寄存器（0x03）：位 5 判断温度转换是否完成
转换指令寄存器（0x04）：控制连续/单次/停止转换模式
配置寄存器（0x05）：配置采样频率和平均次数

驱动采用软件模拟 I2C，通过 GPIO 翻转实现时序控制，方便引脚分配和移植。

OLED 驱动：维护 128×64 显存缓冲区，支持中英文字符显示（8×16、6×8 字体）、浮点数格式化输出、区域清屏（防止温度更新时残影）。

主程序流程：

初始化 HAL 库 → 配置系统时钟 72MHz → 初始化延时、串口
→ 初始化 OLED → 初始化 T117
→ 显示"智能温度计"标题
→ 主循环：读取状态寄存器 → 检查转换完成 → 读取温度 → OLED 显示 → 延时 500ms

硬件接线

所有模块均工作在 3.3V 电源域，共地连接。

STM32 引脚	连接目标	功能
PB10	T117 SCL	I2C 时钟（软件模拟）
PB11	T117 SDA	I2C 数据（软件模拟）
PB6	OLED SCL	I2C 时钟（软件模拟）
PB7	OLED SDA	I2C 数据（软件模拟）
PA9	KT6368A TXD	USART1 发送
PA10	KT6368A RXD	USART1 接收

硬件方案

模块	型号	接口	说明
主控	STM32F103C8T6	-	ARM Cortex-M3，72MHz
温度传感器	T117	I2C（PB10-SCL, PB11-SDA）	精度 ±0.1°C，支持连续/单次转换，32次平均滤波
显示屏	0.96" OLED（SSD1306）	I2C（PB6-SCL, PB7-SDA）	128×64 分辨率，中文显示
蓝牙模块	KT6368A	UART（PA9-TX, PA10-RX）	SPP/BLE 双模，串口透传，115200 波特率

APP 设计

Android APP

语言：Kotlin
最低 SDK：32（Android 12L）
核心功能：
- BLE 扫描与连接管理
- 接收蓝牙温度数据并解析显示
- 通知栏常驻温度显示（前台 Service）
- 蓝牙断连自动重连

HarmonyOS APP

语言：ArkTS
核心功能：
- BLE 扫描与连接
- 接收温度数据并显示

功能亮点

双平台 APP 支持：同时提供 Android（Kotlin）和 HarmonyOS（ArkTS）手机端，覆盖主流移动生态
BLE 通知栏常驻：Android APP 支持通知栏实时显示温度，无需打开 APP 即可查看
高精度采集：T117 传感器支持 32 次平均滤波，采样精度达 ±0.1°C，分辨率 1/256°C
软件 I2C 驱动：T117 和 OLED 均采用软件模拟 I2C，引脚分配灵活，便于移植到其他 STM32 型号
中文 OLED 显示：屏幕直接显示"智能温度计"标题和温度数值，开箱即用

软件架构

STM32_Thermometer/
├── STM32/              # STM32 固件（Keil MDK-ARM 工程）
│   ├── BSP/            # 板级驱动
│   │   ├── T117.c/h    # T117 温度传感器驱动（I2C 软件模拟）
│   │   ├── OLED.c/h    # OLED 显示驱动（I2C 软件模拟）
│   │   ├── OLED_Data.c/h # OLED 字库数据
│   │   └── MyI2C.c/h   # I2C 软件模拟实现
│   ├── Drivers/        # STM32 HAL 库与 CMSIS
│   ├── System/         # 系统工具（延时、串口）
│   └── User/           # 主程序入口
├── Android/            # Android APP（Kotlin）
│   └── app/src/main/   # BLE 扫描、连接、数据接收
└── Harmony/            # HarmonyOS APP（ArkTS）

开发环境

部分	工具
STM32 固件	Keil MDK-ARM 5
Android APP	Android Studio，minSDK 32（Android 12L）
HarmonyOS APP	DevEco Studio

使用说明

烧录固件

使用 Keil MDK-ARM 打开 STM32/MDK-ARM/Project.uvoptx 工程
编译工程，生成 HEX 文件
通过 ST-Link 或 USB 转 TTL 模块烧录至 STM32

使用 APP

手机安装对应的 APP（Android 或 HarmonyOS）
开启蓝牙，扫描名为 KT6368A 的设备
连接成功后，APP 界面显示实时温度
Android 版支持通知栏常驻显示

项目迭代

阶段	内容
v1	完成 STM32 固件基础框架，实现 T117 温度采集和 OLED 显示
v2	新增 Android APP，实现 BLE 扫描、连接和温度接收
v3	新增 HarmonyOS APP（ArkTS），通知栏增加温度显示
v4	优化蓝牙连接逻辑，添加错误处理、状态反馈和接收超时处理
v5	重构 T117 和 OLED 驱动模块，提升代码可读性，修复温度显示残影问题

BOM 物料清单

序号	名称	型号/封装	数量
1	主控芯片	STM32F103C8T6（LQFP48）	1
2	温度传感器	T117（SOT-23-6）	1
3	OLED 显示屏	0.96" SSD1306 I2C 模块	1
4	蓝牙模块	KT6368A	1
5	晶振	8MHz HC-49S	1
6	电容	100nF 0402/0603	若干
7	电容	10μF 0805	2
8	电阻	4.7kΩ 0402/0603	2
9	电阻	10kΩ 0402/0603	1
10	电阻	1kΩ 0402/0603	1
11	LED	0603/0805	1
12	复位按键	轻触按键 6×6mm	1
13	用户按键	轻触按键 6×6mm	1
14	排针	2.54mm 单排针	若干
15	USB 转 TTL	CH340G / CP2102 模块	1