基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现（有完整资料）
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编号：
CJ-32-2022-150
设计简介：
本设计是基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现，主要实现以下功能：
（1）用温湿度传感器、CO、甲烷传感器监测温湿度和CO、甲烷等信息，用烟雾传感器监测室内烟雾浓度。
（2）通过WIFI连接手机，用手机查看数据设置阈值；
（3）当监测到光照度比较暗时，USB自动打开；
（4）烟雾浓度高于设定值时蜂鸣器报警，并会在手机上显示。
标签：STM32、OLED、WIFI、光敏电阻
题目扩展：居家环境监测系统
基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
一、中控部分
核心控制器：STM3252F103C6T6单片机
- 功能概述：作为整个智能家居环境监控系统的控制中枢，负责接收输入部分传感器采集的数据，进行内部处理，并根据处理结果控制输出部分执行相应的动作。
- 主要作用：数据处理与决策制定，确保系统能够根据预设条件自动响应环境变化。
二、输入部分
- DHT11温湿度传感器
- 功能：采集室内环境的温度和湿度数据。
- MQ-4甲烷浓度传感器
- 功能：检测室内甲烷气体的浓度。
- MQ-2烟雾浓度传感器
- 功能：检测室内烟雾的浓度。
- MQ-7 CO浓度传感器
- 功能：检测室内一氧化碳（CO）的浓度。
- 光敏电阻
- 功能：检测室内光照强度。
- 独立按键
- 功能：提供用户交互接口，用于设置环境参数的阈值。
- 供电电路
- 功能：为整个系统提供稳定可靠的电源供应。
三、输出部分
- OLED显示屏
- 功能：显示输入部分传感器采集的数据以及用户设置的阈值。
- USB灯
- 功能：根据光敏电阻检测到的光照强度自动开关。
- 蜂鸣器
- 功能：在检测到烟雾浓度超过阈值时发出报警声。
- WIFI模块
- 功能：将传感器采集的数据发送到手机端，实现远程监控。
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。第八部分是烟雾浓雾传感器，第九部分是co浓度传感器，第十部分是WIFI模块，第十一部分是USB灯。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 连接WIFI实物测试
如图5-2所示，下图为上电后，连接WIFI模块，我们可以扫描屏幕上的二维码，也可以使用特纳斯电子公众号，这里我们使用的是特纳斯电子公众号，点击微信配网，进入配网模式，然后连接到自己家的无线网，在小程序上输入连接无线网密码。点击连接，成功后会弹出“配网成功”。
图5-2连接WIFI实物图
5.3 设置阈值实物测试
如图5-3所示，我们要设置所要阈值，按下按键K1进入设置阈值模式，然后按下按键K2阈值加一，按下按键K3阈值减一。
图5-3阈值减一实物图
5.4 光敏电阻控制灯实物测试
如图5-4所示，我们设置好光照强度阈值， 当光敏电阻检测到光照强度大于阈值时，USB灯熄灭，当光敏电阻检测到光照强度小于阈值时，USB灯亮起。
图5-4光敏电阻控制USB灯实物检测
5.5 刺激性气体实物测试
如图5-3所示，当我们设置到刺激性阈值，用打火机模拟刺激性气体检测，当检测到刺激性气体大于我们所设置的阈值时，蜂鸣器响起。
图5-5刺激性气体检测实物
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本论文介绍了一种基于STM32的智能家居环境监控系统的设计与实现。该系统以STM32单片机为核心控制器，结合多个传感器与模块构建了完整的智能家居监测系统。中控部分负责数据采集和处理，并控制输出部分的各个组件。输入部分包括温湿度传感器、甲烷浓度传感器、烟雾浓度传感器、CO浓度传感器、光敏电阻、独立按键和供电电路。输出部分包括OLED显示屏、USB灯、蜂鸣器和WIFI模块。通过OLED显示屏，用户可以实时查看传感器检测到的数值和通过设置的阈值。当光照强度低于设定阈值时，USB灯将亮起，当烟雾浓度超过设定阈值时，蜂鸣器将发出警报。此外，系统还可以通过WIFI模块将检测到的数值发送到手机端。通过该系统，用户可以实时监测家居环境，并采取相应的措施来提高生活质量和安全性。本设计具有简单、可靠、实用的特点，为智能家居领域的研究和应用提供了一种有效的解决方案。
关键词：单片机；WIFI模块；光敏电阻；烟雾浓度传感器
字数：11000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5光照检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 MQ-2型烟雾传感器
3.5 DHT11温湿度传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 连接WIFI实物测试
5.3 设置阈值实物测试
5.4 光敏电阻控制灯实物测试
5.5 刺激性气体实物测试
结 论
参考文献
致 谢
