室内环境监测系统（有完整资料）-开发者社区

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编号：

HJJ-32-2021-020

设计简介：

本设计是基于单片机的室内环境监测系统，主要实现以下功能：

可实现LCD1602显示温湿度、二氧化碳、甲醛值、烟雾值、甲烷值、一氧化碳值
通过按键切换显示内容
环境数据到达设置阈值报警（阈值无法更改）
具有一个静音按键

标签：32单片机、LCD1602、SGP30、DHT11

题目扩展：环境监测系统、空气质量监测、气体监测

1. 中控部分

核心控制器：STM32F103单片机，负责获取输入数据、处理数据并控制输出部分。

2. 输入部分

温湿度检测模块：DHT11模块，检测当前温度和湿度。
二氧化碳和甲醛检测模块：SGP30模块，检测当前二氧化碳和甲醛浓度。
烟雾检测模块：MQ-2模块，检测当前烟雾浓度。
甲烷检测模块：MQ-4模块，检测当前甲烷浓度。
一氧化碳检测模块：检测当前一氧化碳浓度。
独立按键：两个独立按键，用于切换界面和消音处理。
供电电路：为整个系统提供电源。

3. 输出部分

显示模块：LCD1602模块，显示温度、湿度、二氧化碳值、甲醛值、烟雾值、甲烷值及一氧化碳值。
蜂鸣器：当测量值超过阈值时，蜂鸣器报警。
LED指示灯：当测量值超过阈值时，LED灯闪烁。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是5V转3.3V电路焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分是MQ-2烟雾检测模块，第九部分是MQ-4甲烷检测模块，第十部分是一氧化碳检测模块，第十一部分是DHT11温湿度模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 刺激性气体检测实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，我们用打火机模拟刺激性气体，用打火机放气体靠近传感器上，超过阈值后蜂鸣器报警，LED灯亮起。

图5-2刺激性气体检测实物图

设计摘要：

论文设计了一个基于STM32F103单片机的室内环境检测系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STM32F103单片机作为核心控制器，用于获取输入部分的数据，并进行内部处理和控制输出部分。输入部分包括DHT11温湿度检测模块、SGP30检测模块、MQ-2烟雾检测模块、MQ-4甲烷检测模块、一氧化碳检测模块、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、蜂鸣器和LED指示灯。通过该系统，可以实时监测室内的温度、湿度、二氧化碳、甲醛、烟雾、甲烷和一氧化碳等参数，并通过LCD1602显示模块将数据直观地展示出来。当测量值超过设定的阈值时，蜂鸣器会发出报警声，LED指示灯也会闪烁，提醒用户注意。该系统具有实时性、准确性和可靠性，可以有效提高室内环境的安全性和舒适度。

关键词：单片机；温湿度检测模块；烟雾检测模块；甲烷检测模块