目前我国还属于欠发达国家依照发展的趋势来看，要想大力发展经济我国环境必定会遭到或多或少的污染。而现在人们大多数时间都是在室内度过的，所以家庭环境成了人们关注的焦点所在。家庭环境的质量影响着人们生活的舒适性与身体的健康。因此人们对目前自己所处的环境的质量提出了更高的要求，为了达到高质量的生活状态首先要对自己所在环境有更直观才了解，对家庭环境的监测显得越来越重要，只有人们对自己目前所处的环境有更直观的了解后才能采取对应措施解决健康隐患。本文为了解决以上所提出的问题设计并制作了一种基于闹钟载体的家庭环境监测系统。此系统是一种主从机装置，主机的控制核心是STM32，从机核心是51芯片，它通过蓝牙通信互相传 输数据。在闹钟的基础功能上增添了监测家庭环境的功能，包括温度，有害气体浓度状态等，并进行提示和报警；模拟小夜灯；并可利用无线充电。这些监测数据能在LCD上实时显示以判断是否处于舒适环境，方便用户做出相应的措施。
目 录
引 言 1
（一） 设计背景 1
（二） 主要研究内容 1
一、 总体设计方案 2
（一） 总体设计方案 2
（二） 实现的功能 2
二、 系统的硬件结构 3
（一） 硬件总体设计 3
（二） 核心电路 4
（三） 各单元模块电路： 6
三、 系统的整体程序设计 14
（一） 开发工具 14
（二） 主程序设计 14
（三） 温度检测程序设计 15
（四） 有害气体浓度检测程序 16
（五） 蓝牙模块设计 17
（六） 软件抗干扰设计 17
总 结 18
（一） 总结 18
（二） 展望 18
参考文献 19
致谢 20
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 21
附录三 实物图 23
附录四 程序 24
引 言
设计背景
因社会发展之迅速,人们的生活质量有了非常大的提高。依据我国目前的发展形势来看，一定会存在环境污染这个问题，空气污染 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
也一定会给人们的家庭生活环境和生活质量带来重要的影响。雾霾、甲醛这些污染无时无刻的在威胁着人们的身体健康。空气中的污染是影响人们生活健康的重要原因。
人们生活在这样一个信息化的时代，可以做到足不出户的获取外界信息和日常生活所需，因此人们待在室内的时间远远长于待在室外的时间，但是装修材料中的甲醛和天然气等有害气体对人体伤害是很大的。家庭环境质量的好坏会直接影响人们的健康、生活。所以对家庭环境质量进行检测这是很有必要的，同时也有越来越多的人关注到家庭生活环境的质量问题。
为了能够及时了解家庭环境是否在安全状态，本文研究设计了一个基于闹钟载体的家庭环境监测系统，可以实时监测家庭环境中的温度、有害气体浓度等数据。利用此设计可及时发现生活中存在的安全隐患，以便人们及时作出对应的解决措施避免隐患的发生，使我们的身体健康问题得到了一定保障。
主要研究内容
本论文的主要目的是制作一个主从机装置，并且是由蓝牙通信将数据传输到主机，在闹钟的条件上可以实时监测家庭环境质量的数据，是利用所需数据的相关传感器制作的一种家庭环境监测系统。
本系统的主要功能有以下几点：
在LCD屏上显示日期、时间（24小时）、星期、环境数据、环境状态是否安全等。
通过按键切换不同的显示界面，也可以修改对应的显示数据，设置修改日期、时间、闹钟时间以及开关。
采集室内环境的温度数据，并进行显示。
采集有害气体浓度数据，判断当前室内状态是否安全；若安全则状态显示为安全，亮绿灯提示；若浓度超标时状态显示为危险，亮红灯提示并且由蜂鸣器报警。
可以通过蓝牙通信将从机上的数据传输到主机，并在主机上实时显示。
模拟小夜灯：利用光敏电阻检测外部光线强弱来改变电阻大小，达到不同亮度下小夜灯亮度不同。由于设置参数不同，亮度也不相同。
电源：主机采用的是无线充电模块，而从机采用的则是从主机接一根电源线到从机上以便从机得以工作。
总体设计方案
总体设计方案
此系统是一个主从机装置的设计，为了能够实时监测家庭环境质量状态，提高系统测试的稳定性，可以将系统分为硬件设计和软件设计两个部分。在这里将整个系统模块化，主要包含的内容有STM32 最小系统、51芯片；时钟、数据采集（温度、有害气体浓度）、蓝牙通信、按键、显示、报警、LED（环境状态安全或者危险的提示灯、模拟小夜灯）以及无线充电模块等。
系统总体的框图“见图 11”
图 11 系统总体框图
在本设计中，主机采用的是STM32芯片，它是主机系统的核心，主机装置都是在它的控制下完成的，并且提供外部接口，如时钟、LCD屏、按键、LED、数据采集，电源，通信等。首先通过温度传感器采集温度数据，再将采集到的数字量信息转换成数据显示。按键可以控制显示不同的数据以及设置日期、时间等内容。在这里电源是利用无线充电。
从机采用的是51芯片，利用天然气甲烷气体传感器MQ4对有害气体浓度进行实时检测，后将采集到的数字量转换成数据。它的电源是由主机提供。
主从机都能够实现模拟小夜灯的功能，是利用蓝牙通信将数据传输到主机上显示。
实现的功能
本系统需要实现的基础功能有设置闹钟时间、开关以及对日期、时间、家庭环境状态等数据的采集和显示，可以通过按键修改显示内容。用户也可以通过这些环境数据来了解家庭环境的状态是否安全，当环境中有害气体浓度超标时能够及时报警提醒用户采取处理措施。根据以上内容分析，可以知道此系统应该具备以下几点：
按键控制界面的切换，并且可以控制、修改LCD上显示的内容。
温度检测：室内环境温度的适宜是人们身体健康的保障。最适宜温度为18℃25℃，当温度过高或者过低人们都会出现不适。
有害气体检测：防火防中毒是一直都存在的话题，由于疏忽可能会引起危险的发生，这个功能方便用户对可能发生的危险做出有效的干预措施来降低损失。
装置之间数据的传输：利用蓝牙通信将数据发送到主机上实时显示出来。
模拟小夜灯：由外部光线强弱决定小夜灯亮度，以防晚上太黑看不见物体。
利用无线充电为主机充电，而主机提供从机电源；使用较为方便。
系统的硬件结构

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