摘 要在开发烟雾及温湿度检测报警系统时，本设计是以STM32F103单片机为控制核心，同时利用了烟雾传感器和温湿度传感器，前者负责烟雾浓度检测，后者负责所处环境的湿度和温度检测，当完成数据检测后，所测值将通过A/D模块转换为数字量，之后传递到单片机处，STM32微控将接受到的数字量进行处理,然后利用 LCD1602液晶显示屏显示出来。基于ESP8266无线模块，实现手机与单片机的相互相接，将所测数据由系统传递到手机APP上进行显示。除此之外，用户可通过按键来调节烟雾浓度和温湿度报警值，当所测的烟雾浓度或温湿度超过设定数值时，系统中的蜂鸣器将立刻发出警报。摘 要 iv
目录
ABSTRACT v
一 绪论 2
(一) 设计背景 2
(二) 设计依据 2
(三) 设计的主要内容和功能 3
二 设计方案 4
(一) 设计思路 4
(二) 系统构成 4
三 硬件电路设计 6
(一) 系统硬件原理图 6
(二) STM32F103概述 7
(三) 按键控制电路 8
(四) 电源电路 9
(五) 报警电路 10
(六) LCD1602液晶显示电路 10
(七) ESP8266模块电路 11
(八) 温湿度传感器模块电路 12
图3.9 温度传感器电路 13
(九) 烟雾传感器模块电路 13
四 软件系统设计 15
(一) 软件主程序架构 15
(二) LCD1602显示流程图 16
(三) ESP8266无线通信流程图 16
(四) 温湿度度检测流程图 17
(五) 按键子程序 18
图45 按键流程图 18
(六) 烟雾检测流程图 19
(七) 报警流程图 19
五 系统调试 21
(一) 焊接调试 21
(二) 功能调试 21
结论 23
参考文献 24
致 谢 25< *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
br /> 附录 一 26
附录 二 27
附录 三 28
一 绪论
(一) 设计背景
在我们的日常生活中存在很多安全隐患，诸如:交通安全;饮食问题,居家安全等,这些隐患时时刻刻在影响着我们的生命安全,其中火灾从古至今一直是需要我们时刻注意的,轻折损失财产,重折危及生命。目前对于火灾预防的主要方法是利用传感器模块检测烟雾浓度，同时对环境温度进行监控，蜂鸣器在检测或监控数值出现异常后会发出报警声，在此方法中温湿度和烟雾的检测是至关重要的，决定了整个安全防范系统的工作效率，为了更好的提高整个系统的安全防范系数, 我们增加了Esp8266模块把当前模块的检测的数据实时发送到手机APP端进行显示, 数据测量的精度和系统传输反应的时间是我们此次设计首要攻克的难题。于是设计了一款基于STM32F103单片机的烟雾和温湿度检测抱警系统。
(二) 设计依据
首先, 我们选择了STM32F103单片机作为整个系统的核心，与传统的AT89C52芯片相比，该单片机不仅拥有更高的集成度和丰富的功能，而且价格较低，且利用I/O口和外设扩展相连，这对于新手开发十分的友好。传感器作为智能工业的“眼睛”,是整个系统感知了解环境的重要组成硬件。所以在传感器的选择上我们从多方面考虑,最终确定了以下模块.采用DHT11温湿度模块，因为它体积小，性能高,数据准确。继电器采用我们通常使用的5v继电器，对于继电器,只要在运用的时候只需要确定继电器的耐压值多大就行了,其他只要使用方便就行了。耐压值就是这款继电器所能承受的最大电压。若整个系统的供电电压为7.5V，此时和电源电路相连的继电器电压拥有7.5V耐压值即可。整体设计除了性能好之外,也必须具有简单操作性,我们可以通过系统上的按键自行设置报警阈值。数据在本地显示采用LCD1602液晶显示屏，相比传统的数码管，它除了可以显示数字外,也可根据需求显示一些特殊符号，并且在应用中，可对背光亮度进行调节。在警报环节选择了蜂鸣器，单片机在烟雾浓度、温湿度出现异常时，会及时提高对蜂鸣器的电压，促使其发出警报。此外，手机利用无线模块ESP8266与单片机相连后，可以实时将烟雾浓度、温湿度检测结果显示出来。
(三) 设计的主要内容和功能
在设计火灾报警系统时，本文选择的单片机型号为STM32F103，同时利用DHT11温湿度传感器对被检测环境的烟雾浓度、湿度和温度进行检测。在应用中，传感器检测结果在AD数模转换模块的作用下，能够以数字量的形式呈现出来，单片机对其进行处理后，可将转换后的结果发送给手机和LCD1602液晶显示屏，本地显示通过LCD1602液晶显示屏显示各项数据,
在ESP8266模块的作用下，单片机和手机可以建立通信，向收集APP传递数据检测结果。不仅如此，使用者可直接在手机APP对烟雾浓度、湿度和温度的设定值进行调整，单片机在检测结果达到或超过设定值后，会通过增加蜂鸣器压力使其发出警报声。整体来看，可以将本系统功能归纳为下述几点：（1）在无线通信的作用下，手机可以收并展示单片机检测数据；（2）蜂鸣器在烟雾浓度或温湿度达到设置要求后，会发出警报声；（3）烟雾浓度值与湿度值可在LCD1602液晶屏显示出来；（4）可以做到实时检测烟雾浓度；（5）可以做到实施检测温湿度数值。
二 设计方案
(一) 设计思路
本次设计主要由三部分构成，分别为报警、显示与检测。在设计过程中，选择的CPU处理器为STM32F103单片机，检测部分主要由烟雾浓度检测、温湿度浓度检测共同构成，其中，检测前者时，主要应用MQ2烟雾传感器；检测后者时，主要应用DHT11温湿度传感器。在应用过程中，AD0832数模可以将检测结果以数字量的形式呈现出来，并发送给单片机。LCD1602液晶显示屏在单片机的作用下可以将烟雾浓度与温湿度检测结果显示出来，使用者可以利用按键对烟雾报警和温湿度进行调整和设置，蜂鸣器主要负责报警，ESP无线模块可以满足手机和单片机的无线通信要求，单片机利用无线串口向手机发送相应数据信息后，会在APP上显示出来。下图为其工作原理：

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