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基于stm32室内环境智能调节系统(附件)【字数:8248】

2024-11-03 15:05编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要人们对于生活品质的追求日益提高,对于自身所处的环境要求也越来越高,长期所处的工作环境,家庭环境的空气质量对于自身健康的影响也很重视,目前最常见环境检测对于室内环境检测收集信息缺乏实时性,可控性,无法满足大家对于室内环境实时性、可控性、智能化的需求,根据目前室内环境检测所面临的问题。本设计将以stm32为电路主控芯片操控来通过传感器实时捕获空气中温湿度,和二氧化碳含量,并且通过所设置的阈值,来判断室内空气污染程度,用加热片或者风扇,进行房间整体的空气质量,温湿度来进行调控,并且通过wifi,传输数据到手机app,来进行实时的了解,可以在室内环境中智能调控环境来降低空气污染对于人健康的影响,且本产品具有智能化,可视化等特点。
Keywords: stm32 air detection intelligent adjustment of carbon dioxide temperature and humidity 目录
一、 课题背景 1
(一) 课题的目的 1
(二) 课题的设计思路 2
(三) 课题可能遇到的问题 2
二、 整体设计方案 3
(一) 设计思路 3
(二) 设计方案 3
(三) 功能框图 3
(四) 模块及芯片介绍 4
1. 主控芯片 4
2.供电电源 5
3.供电方案 5
4.供电监控器 6
5.电压调节器 6
6.传感器模块及芯片 6
7.物联网模块 9
三、 硬件电路设计 12
1.主控电路 12
2.wifi模块电路 12
3.DHT11电路 13
4.SGP30电路 14
6.OLED12864电路 15
四、 软件设计 16
(一) 程序总体设计 16
(二) 二氧化碳检测程序 16
(三) 温湿度检测程序 17
五、 实物调试 19
(一) 硬件组装 19
(二) 实物调试 20
六、 总结与展望 23
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/> 课题背景
随着社会环境的高速发展,由于室内外的环境空气污染物来源范围广、种类多种多样,各种各样的污染源对人身体的危害严重程度各不相同,目前在现代的室内外建筑的设计规划中更多的考虑能源的有效利用和空间有效利用,便使得人所处固定环境与外界的新鲜空气的排气换气非常的少,这种情况之下室内空气质量和室外空气质量就会演变成两个差异较大的环境,因此室内人处环境空气污染有其本身的特点,有很多的人想去改善室内环境对于身体健康的影响,室内环境污染大部分凸显以下几个方面。
1. 大多部分的室内环境的空气污染成分在短效时间之内就可对人的身体产生很大不可逆的危害程度,而有的则潜伏时期非常很才。通常情况下时间都在315年。列如如核废料这种高放射性的污染物,其潜伏期达几十年之
2. 室内环境空气污染物种类繁多,使得室内外空气的有害物质有很多种类大部分为以下几种:一是空气中降尘、空气中漂浮粉尘、烟雾、pm2.5等颗粒物,这些细小的颗粒物大部分自人们吸烟、城乡中用木头或者煤烧饭和工地进行施工的二次扬尘等。还有就是是二氧化硫、二氧化氮等化学污染物,这些空气中的有害化学物主要来源于炭火燃烧释放出来的烟雾和汽车排放的尾气,这些有害气体会通过门窗,或者室内换气系统进入室内,对人体造成伤害。
国内杨长业先生此前在2016年宣传过一篇基于stm32的室内空气环境质量检测系统,此系统用stm32处理器作为微处理器,可以检测室内环境的温度、气压和湿度多项基本要素外,还可以检测室内的甲醛和PM2.5浓度,此设计主要处理了对于室内环境的监控,但没有实际的智能环境调节控制,其首要优点在于可以及时测试到室内空气环境的质量,但是其缺陷就是只能通过其他人为去解决空气问题,从而大大浪费了时间成本。
同时汤祥虎先生在2018年曾发表过以stm32处理器作为微系统处理器,设计创作出了室内环境空气质量检测,能有警报功能的室内空气质量检察系统,通过使用wifi模块将数据上传到手机软件,其中主要说明是通过采集室内空气数据对于空气检测,并且测试者可以全时间了解房间空气质量的数据,这款空气检测系统优点在于可以便捷的方便人去了解房间内空气污染程度,但是不能进行全智能化的调节排除室内空气中有害气体。
所以本设计将以stm32为电路主控芯片操控来经过传感器实时捕获空气中温湿度,和二氧化碳含量,并且通过所设置的阈值,来判断室内空气污染程度,用加热片或者风扇,进行房间整体的空气质量,温湿度来进行调控,并且通过wifi,传输数据到手机app,来进行实时的了解。
课题的目的
根据所学的知识,制作一个以stm32为主控平台环境测调节报警系统的硬件电路设计以及软件的设计,以stm32为电路主控芯片控制硬件通过DHT11传感器来实时获取室内环境温度,使用DHT11检测二氧化碳的含量,.检测到的数值实时显示在液晶上,并可以控制一个加热片和一个风扇,当检测到温度超过预设的固定值,风扇启动降温,温度低于对应设定值则加热片开始工作提高温度,用ESP8266构建wifi热点,制作一个按照手机APP可以链接设备,APP上可以显示当前的温度,湿度和二氧化碳,本系统充分的考虑到性价比和再次开发周期性等,具有成本低,设计开发方便,通用性强等特点。
课题的设计思路
采用模块化设计,针对每个模块的功能进行单独调试,确保每个模块可以正常工作后,再将所有模块逐个的组合到一起进行调试,保证新增的模块与系统可以正常通信并且工作。
课题可能遇到的问题
对信号的检测及阈值正确的判断和风扇加热片之间配合达到理想状态确保温度上升到固定阈值时风扇启动降温,和下降到固定阈值加热片工作升温,对时间的校准把握,以及单片机及时的发送指令,对时间的校准把握,以及单片机及时的发送指令。

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