**单片机设计介绍，STM32温湿度甲醛烟雾Pm2.5检测设计
文章目录
- 一 概要
- 二、功能设计
- 设计思路
- 三、 软件设计
- 原理图
- 五、 程序
一 概要
STM32温湿度、甲醛、烟雾及PM2.5检测设计概要如下：
一、引言
随着生活品质的提高，对室内环境的监测变得尤为重要。本设计基于STM32微控制器，实现了对温湿度、甲醛、烟雾及PM2.5的实时监测，旨在为用户提供一个健康、舒适的室内环境。
二、系统概述
主控制器：选用STM32作为主控制器，凭借其高性能、低功耗及丰富的外设资源，满足系统设计需求。
传感器选择：
温湿度检测：采用DHT11模块，该模块具有低成本、宽供电电压范围（3V至5.5V）、通过单数据线进行数字信号传输等特点。DHT11模块的温度测量范围为0°C至50°C，湿度测量范围为20%RH至90%RH，适用于一般室内环境监测。
甲醛检测：甲醛检测模块（具体型号根据需求选择），能够实时检测室内甲醛浓度，并根据温度湿度对甲醛检测结果的影响进行校准。
烟雾检测：采用烟雾传感器（如MQ-2），对烟雾敏感度高，适用于火灾预警等场景。
PM2.5检测：采用专业的PM2.5空气质量检测仪，利用激光散射法或β射线法测量空气中PM2.5颗粒物的浓度，并具备数据存储和动态曲线显示功能。
功能配置：
实时监测：系统能够实时采集并显示温湿度、甲醛、烟雾及PM2.5的数值。
报警功能：当某项指标超过预设阈值时，系统能够发出声光报警，提醒用户采取相应措施。
数据存储：系统能够存储一定时间内的监测数据，便于后续分析和处理。
数据传输：支持通过串口、蓝牙等方式将数据传输至计算机或移动设备，实现远程监控和数据管理。
三、系统设计
硬件设计：
设计合理的电路图，确保各传感器与STM32之间的通信畅通无阻。
选择合适的电源模块，为系统提供稳定的电源供应。
设计适当的保护电路，防止因电路故障导致的设备损坏。
软件设计：
编写C语言程序，实现STM32与传感器之间的通信和数据采集。
设计合理的算法，对采集到的数据进行处理和分析，得到准确的监测结果。
编写报警程序，实现当某项指标超过预设阈值时的声光报警功能。
设计数据存储和传输程序，实现监测数据的存储和远程传输。
四、总结
本设计基于STM32微控制器，通过集成DHT11温湿度传感器、甲醛检测模块、烟雾传感器及PM2.5空气质量检测仪等传感器，实现了对室内温湿度、甲醛、烟雾及PM2.5的实时监测。系统具有高性能、低功耗、实时监测、报警功能、数据存储和远程传输等特点，为用户提供了一个健康、舒适的室内环境。
二、功能设计
采用STM32F103C8T6单片机采集温湿度、甲醛、pm2.5、烟雾浓度信息，将信息显示在OLED屏幕上，并可通过按键设置烟雾和甲醛浓度的报警值，当检测到的浓度大于报警值时，蜂鸣器报警。
硬件系统组成=STM32F103C8T6 +DHT11温湿度传感器+ZE08甲醛模块+MQ-2烟雾传感器模块+PM2.5传感器（GP2Y1014AU）+0.96寸OLED+按键+蜂鸣器。
资料：原理图、程序、参考论文、软件资料等、元器件清单
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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