基于STM32的环境智能监控系统设计与实现
摘要
由于这几年工业发展非常迅速，所以污染物排放量也比较大，所以各界技术人员针对这个问题研发出各种技术，所以环境保护也多了更多更方便更健全的应用技术，本次设计针对现目前环境监测这一领域不能解决的问题来设计一个比较实用的环境监测系统。
选用STM32单片机，设计一个智能环境监控系统。采用DXP软件画出电路原理图，再用KeilμVision5编写程序来处理五个传感器获取环境实时参数、具有对烟雾浓度、湿度、温度、气压、空气质量指标进行监控的功能。用GSM和蓝牙分别进行远程无线通信和近距离无线通信并且接收信息来实现报警功能,同时蜂鸣器发出响声，再通过OLED模块显示出烟雾浓度、PM2.5指标、环境温度、气压及湿度。然后用STM32嵌入式系统设计并制作智能监控系统，最后制作实物，进行系统调试。
该环境智能监控系统在现实中有着重大的价值，提高了保护环境的工作质量，给环保人员带来便捷，减轻了工作负担。当检测值超出设定值时会第一时间报警，解决了生活中所潜在的麻烦和危险。
关键词：传感器；GSM；蓝牙；环境监测；STM32；无线通信
目录
TOC\o1-3\h\u23407摘要 I
3715第1章绪论 1
304481.1研究背景 1
102521.2研究意义 1
273262.1硬件电路组成 2
84551.3国内外研究现状分析 2
16829第2章系统总体设计 4
63632.2硬件电路设计模块的选定 4
71552.2.1主控模块 4
73632.2.2GSM模块 4
209182.2.3OLED显示模块 5
193652.2.4蓝牙通信模块 5
58102.2.5蜂鸣器模块 6
167472.3各部分硬件电路的具体设计 6
149292.3.1STM32微控制器 6
200582.3.2GSM模块的设计 8
62072.3.3蜂鸣器模块设计 9
250892.3.4OLED显示模块设计 9
87272.3.5蓝牙模块的设计 10
37612.3.6按键电路模块的设计 11
295712.3.7电源电路的设计 11
290842.3.8烟雾浓度检测电路的设计 11
113492.3.9温、湿度检测电路的设计 12
279192.3.10空气质量检测电路的设计 14
267192.3.11气压检测电路的设计 14
19815第3章系统软件设计 15
110293.1软件程序设计 15
303783.1.1主函数初始化 15
13443.1.3蓝牙报警程序设计 16
266043.1.4蜂鸣器报警程序设计 16
11596第4章硬件设计与功能调试 18
27984.1硬件的设计 18
181644.1.1硬件的安装与设计 18
147394.1.2硬件调试与功能实现 19
15701总结 20
28704参考文献 21
27324致谢 23
6757附录 24
25502附录A硬件原理图 24
6977附录B元件清单表 25
9890附录C软件主程序 27
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第1章绪论
研究背景
随着智能化时代的技术发展,制造业的排放对环境的污染成了现在每个国家都面临的一个难题。解决这个难题需要对各个不同的位置的环境进行监控，然后把实时数据通过一定的传输形式提醒用户端，从而能第一时间更方便去保护环境同时我们个人的健康也得到了保障。因此，本次所设计的监控系统在环境检测中能解决这些问题，是现代社会进入信息化最有利用价值的技术之一。
该课题基于32位STM32F103系列的单片机，通过五个传感器分别采集烟雾浓度、湿度、温度、气压、PM2.5指标的数据，并且用显示屏显示出这五项指标，若其中两项设定的阈值超标，就通过蓝牙近距离传输超标数据和GSM远程发送短信的形式把数据与人工对接。打开蓝牙连接后需要安装一个手机APP来接受蓝牙所发送的数据，这个APP网上可下载。GSM模块采用独立供电，插入一张手机卡当条件满足时便可以向已经写入程序的另一张手机号码发送超标的通知短信，并且让蜂鸣器响来实现报警功能。
既可以近距离接收超标数据，也可以远程接收超标数据。因此，这个设计非常实用于实际生活。
1.2研究意义
这项课题非常有研究意义和价值，因为是基于stm32微处理器可以很好的对各种各样类型复杂的数据信号进行处理，所以用到这一优点，来设计我所做