随着科学技术水平的提升，人们对生活质量和生活水平的标准也逐渐增长。但由于汽车尾气的排放、农村秸秆燃烧、化工产业气体的排放，都促使我国空气质量严重下降，我国多数城市也出现雾霾严重的现状。因此提高空气质量对人们的生活及身体健康情况有着十分重要的影响。本文选择室内空气质量监测为研究方向，使用单片机STM32作为核心处理器，对室内空气中的PM2.5进行监测，对室内空气污染严重问题进行监测与治理，从而提高室内空气质量，为人们的生命安全提供保障。
目 录
一、绪论 1
二、主要研究内容及结构 2
三、系统功能需求分析与总体方案设计 2
（一）系统功能需求分析 2
（二）总体设计方案 3
四、室内空气质量检测硬件设计 3
（一）检测系统硬件总体设计方案 3
（二）单片机硬件设计 4
（三）PM2.5粉尘传感器GP2Y1051AU0F模块电路设计 5
（四）LCD1602液晶显示模块电路设计 6
（五）按键电路设计 7
（六）5V散热风扇控制电路设计 7
（七）系统低功耗设计 9
五、室内空气检测软件设计 9
（一）系统流程图 9
1.主程序设计流程图 9
2.LCD1602液晶显示器流程图 10
3.PM2.5粉尘传感器GP2Y1051AU0F检测流程图 11
（二）主程序设计、模块程序设计 11
1.开发工具选择 11
2开发环境选择 11
3.编程语言选择 11
4.程序烧录软件介绍 12
六、测试与结果分析 12
（一）硬件模块测试 12
（二）整机测试 13
七、总结与不足 16
（一）总结 16
（二）不足 16
参考文献 18
致谢 19
附录一： 20
附录二： 21
附录三： 22
一、绪论
（一）研究背景
随着人们对生态环境污染的重视，已经 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
投入了大量的资金、人员与精力投入到生态环境治理中。空气环境作为生态环境中的一部分，对人们的日常生活也有着十分重要的影响。因此对空气质量进行检测与治理成为生态环境治理中的重要组成内容。传统的空气质量检测是将收集好的空气带入到实验室中，色谱法和分光光度法对收集的空气进行测量，此种测量方法可以提高对空气测量的精准度，但由于造价成本较高，测量周期较长，也逐渐被人们所淘汰。
随着近几年的发展，单片机技术已经出现在不同领域，并有着十分重要的作用。许多专家学者尝试通过单片机对室内空气质量进行检测，首先研发出了由AT89C51的面积控制的室内空气质量检测系统，随后这次基础上不断完善，根据要求的提高，成功研发了由STM32单片机控制的室内空气质量检测系统。从此以后对室内空气质量进行实时监测已经成为可能。
（二）研究意义
通过对本文研究，可以详细了解STM32的功能与作用，可以成功借助其他有关资料，成功完成基于STM32控制的室内空气质量检测系统的设计与实现，你可以根据国家所颁布的《室内空气质量标准》设定室内空气质量的相关阈值，实施对室内空气质量进行实时监控，并进行综合治理与改善。
有助于加深自身对STM32单片机的了解与认识，提高对各种元器件及焊接技术的理解与掌握，了解单面机及检测装置的工作原理与工作思路，从自身角度出发提高等面积的使用水平，从而促进我国单片机领域的发展经过。
（三）国内外文献综述
方帆和许雪艳学者认为，随着人们生活水平的提高，对室内环境的舒适度的标准也越来越苛刻，因此设计了由STM32单片机微控制器的便携式室内空气质量检测系统，在系统中加入了无线蓝牙模块和上位机，可以将室内空气质量及时传递到手机。当室内有害气体浓度超标时，单面机所控制的警示灯进行声光报警，对应的调节装置开始工作改善室内有害气体浓度。STM32单片机的室内气体检测装置由于体积小，检测速度快等特点，也成为当今检测室内环境的主要工具。
郝海燕和龚杰认为当前大气环境污染十分严重，PM2.5浓度急剧攀升，已经成为室内空气环境中有害气体的主要成分。为了提高室内空气质量，打造一款可以测量空气质量的仪器，此仪器由单片机进行控制，通过检测装置可以检测室内气体质量，以便于人们对有害气体做出相应的应对措施，既可以提高对单片机应用领域的拓展，也可以加强对空气环境的保护意识。
在国外已经有较为完善的室内空气质量检测仪器，例如在有美国 ESC 公司生产的 Z/ZDL 系列手持式气体检测仪，此仪器可以有效检测室内空气中的甲醛浓度、一氧化碳浓度、PM2.5浓度和其他有害气体，而且精准度较高，适用条件强。与此同时，德国、加拿大等世界各国也纷纷研制出不同型号不同款式的空气质量检测仪器。因此，我国也应当将空气质量检测仪器的研究提上日程。
二、主要研究内容及结构
本文主要涉及的是一款便携式的室内空气PM2.5检测系统，由单片机STM32作为中心处理装置，对系统进行控制。可以有效检测室内环境的空气中的PM2.5的含量，并根据国家所颁布的空气质量设定标准阈值。当空气中PM2.5含量高于标准阈值时，单片机控制继电器使外接电路风扇开始工作，当室内控制中的PM2.5含量恢复到标准阈值或低于标准阈值时，风扇停止转动，检测系统进行循环检测。根据文章需求，将文章分为六个章节完成。
第一章：绪论。主要对室内空气质量检测仪的研究背景、研究意义和国内外文献综述进行阐述，在总结以前学者的观点后，加深对设计的了解，为系统设计的完成提供基础的理论知识。
第二章：对本文的主要结构进行设定，并根据空气质量检测系统的要求设计出系统需要实现的指标。
第三章：对本系统所需要的元器件及硬件设施进行介绍。首先绘制了系统的总体设计方案。随即对硬件设施进行介绍，介绍每个硬件设施的功能和在系统中的重要作用。并对系统中的核心控制电路模块、数据采集模块、按键模块、液晶显示模块的介绍，并将每个模块所使用的硬件设备、元器件功能进行阐述与说明。
第四章：分析由单片机STM32所控制的室内空气质量检测装置的软件开发过程，详细介绍了各部分系统运行程序流程，并对开发时所使用的语言、开发环境和开发工具进行介绍与说明。

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