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一、概述 本系统以STM32F103C8T6单片机为主控芯片采用相关传感器构建系统硬件电路。其中使用DHT11温湿度传感器对温度和湿度的采集MQ-7一氧化碳传感器检测CO浓度GP2Y1014AUOF灰尘传感器检测 PM2.5浓度光敏电阻对室内光照强度的采集。在液晶屏显示相关环境数据根据数据处理结果主控芯片发出相应指令使室内保持人们舒适的生活环境同时WIFI模块将数据上传到阿里云平台平台再将数据下发到APP端人们可以在远程控制家里的电器设备可以让人们方便直接的观察到当前环境的各种指标。还可以根据不同情况自行设置温湿度、PM2.5浓度、光照强度及CO浓度的上下限一旦超过正常范围就会打开电灯、发出声光报警、打开风扇等并通过手机端通知不在家中的人们。
二整体设计 系统启动后单片机控制相关传感器进行环境参数的采集将数据传回单片机处理后通过OLED显示屏将相关环境指数实时显示。用户可以在手机端打开APP与本系统进行通信更加便捷地查看监测数据。结构框图如下所示。 三硬件设计 硬件部分包含主控芯片、传感器模块OLED模块WIFI模块以及声光报警模块部分原理图和PCB图如下 四软件设计 主程序是一个无限循环的函数main是程序开始运行的地方。系统启动时主程序首先对STM32及外部设备初始化。其中包括I/O口、ADC的初始化等等。主程序在初始化结束后程序进入while1的死循环在循环中进行按键的扫描通过按键对参数进行设置。可以设置温湿度和PM2.5的报警阈值。然后发送指令启动DHT11、GP2Y1014AUOF、MQ-7传感器将采集到的相关参数显示到OLED上。同时启动ESP8266进行MCU与阿里云的通信在手机上也可以直接查看到实时采集的信息。至此扫描周期结束轮到下一周期时会从主程序开始处继续下去。在这个循环过程中也需要将采集值与设置值相比较。倘若在正常范围内则程序回到开始执行的地方准备进行下一次运行。倘若偏离了正常范围则发送指令至报警模块和风扇警示用户进行相应调整。系统主程序的流程如图 温湿度采集的程序模块是一个循环程序。在给STM32通电后单片机发送指令给DHT11传感器。DHT11完成对所处环境中的温湿度数值的采集运算。在将最终得到的数据显示在OLED和手机屏上的同时也传输回STM32。STM32将反馈的数据与开始设定的阈值范围进行对比。倘若在正常范围内则返回循环并继续采集信息。倘若偏离了正常范围则会产生声光报警接着再返回重新采集信息。温湿度监控子程序的流程如图 还有 空气质量监控子程序 液晶显示程序子程序等子程序。 五设计报告 报告里详细描述了智能家居目前国内外的现状以及该系统的整体设计硬件设计软件设计。 六总结
一个学习STM32不可多得的项目通过该项目可以熟悉STM32各种片内资源的使用。
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