近年来，环境保护问题受到越来越多的关注。自从2015年我国第一部环境保护法开始实行，环境监测技术的发展和创新迫在眉睫。本文开发并实现基于STM32单片机技术进行户外环境实时监控的系统。该方法技术迎合物联网发展新浪潮，能够灵活地构成网络，使用户可以通过网络对环境进行实时监控。通过各种传感器，用户可以在安卓界面上对温湿度信息、光照信息、PM2.5等信息进行掌控。本系统可成为提高居家生活品质，监测农业生态环境，减少工业生产污染的便利工具。
Key words: Automatic design; Realtime monitoring; STM32 microcontroller目录
一、引言 1
（一）课题研究背景及意义 1
（三）设计目的及主要内容 2
（四）本论文的章节安排 2
（五）本章小结 3
二、硬件模块组成介绍 3
（一）核心模块—— STM32单片机简介 3
（二）温湿度模块设计 4
（三）粉尘传感器模块 5
（四）光照信息模块 5
（五）WiFi模块 6
（六）屏幕显示器 7
（七）蜂鸣器模块 7
三、系统程序运行设计 9
（一）手机应用系统运行设计 9
（二）环境监测系统运行设计 9
（三）本章小结 9
四、实际应用中出现的误差原因探究 10
（一）系统的误差来源 10
（二）减小误差的措施 10
（三）本章小结 10
五、实物功能测试 11
六、总结与展望 15
参考文献 16
致谢 18
附录一 原理图 19
附录二 总体框架图 20
附录三 实物图 21
附录四 程序 22
一、引言
（一）课题研究背景及意义
随着社会经济的不断发展，人们对生活的质量水平要求越来越高。而在经济生产的过程中，建筑工地、工厂的增多、农业的过度开发等问题都使环境污染越来越严重。2012年，北京严重的雾霾问题引起了社会 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
的广泛关注，查看今日大气质量成为了许多人每天的日常。2015年1月1日，《中华人民共和国环境保护法》正式施行，再次提高了社会各界对环境质量问题的关注。在法律的监督下，工农业生产业及其他行业部门都重视了对环境的监测，随之对方便快捷的监测环境的工具系统的需求量也大大增加。
进入物联网时代后，智能手机的普及程度越来越高。而智能手机与环境监测系统的结合使得系统的操作更加便捷、信息表达更加直观、更加便于携带。而且自2015年起，“提速降费”使得移动数据的使用在日常生活中占据了越来越多的比重。在这样的时代发展趋势下，网络连接的适应性能力成为了一件科技产品的重要必备条件。
本课题所开发的环境监测仪，基于STM32系统，并配有光照、粉尘（PM2.5）、温湿度传感器模块，是一部多功能的，低制造成本的环保装置，它可以连接手机、并且同时支持连接移动数据与无线网的环境监测器。这个环境监测仪既迎合了大众的需求，又可以为保护人民的身体健康，促进国家环保事业贡献一份积极的力量。
（二）研究现状及趋势分析
在国内学术界中，STM32因其作为微型控制器 ，可以结合平台和其他传感设备，具有控制性和很强的自由操控性的特点，被应用在很多监测仪器的开发中。陈诚（2012）的《基于STM32的温湿度监测系统》[1]中国针对现代农业的温室大棚，开发基于STM32开发温湿度监测系统。陈致远,朱叶承,周卓泉,祝磊（2012）的《一种基于STM32的智能家居控制系统》[2]以及林学伟，严明忠（2020）的《基于STM32单片机的智能家居控制系统设计》[3]研发基于STM32开发智能家居的控制系统，在日常生活中有很强的实用性。苑洁（2012）的《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》[4]研发基于STM32单片机的高精度超声波测距系统。陈适和麦云飞（2020）的《基于STM32的方向盘手离检测系统设计》[5]研发基于STM32的方向盘手离检测系统。李盛林（2020）[6]的《基于蓝牙及STM32的板球控制系统设计与实现》研发基于STM32的板球控制系统，并且实现了与蓝牙相连的功能。
而对于环境监测系统本身而言，国外在上世纪八十年代开始使用组合仪表对温湿度信息进行收集和调节，当时的模拟集成温度传感器是由半导体工艺将传感器和温控开关、可编程控制器等结合在一块芯片上，使得精准度高、物美价廉、功耗低等优点初现，并且不需要线性校准，但受材质的影响，测量范围一般为50℃100℃。在这之后又出现了一系列的辐射温度传感器、超声波温度传感器等。而现在的环境监测系统也正在朝着更加自动化、电子化、网络化的方向发展。而我国对于温湿度和空气质量（CO2浓度）等因素的监测与控制是在西方发达国家的研究基础上，进一步开发的微机控制技术。在九十年代之后，以单片机为核心的微型芯片迅速发展。
目前环境监测系统正在向集成化、微型化、智能化和数字化、网络化和系统化发展，而STM32系统正可以迎合这样的发展目标。众多不同型号的传感器需要被放置在一个芯片上以最大限度地减少体积和占用空间，甚至需要将控制电路、信号处理器、电源等也放在集成芯片上，并且实现对信息数据的分析和处理等功能。另外，随着微机械技术的发展，MEMS工艺和微纳米技术使得传感器的空间可以在一张集成芯片上大大减小，并且在封装之后，传感器受外界的干扰减小，能够更加精准，而且能够延长传感器的使用寿命。另外，在智能网络时代，传感器也出现了网络化发展。传感器通过网络将收集的数据上传，能够使用户可以进行实时的监测，得到最有效最可靠的信息。这些趋势都对在当下研究开发环境监测系统提出了考验。
（三）设计目的及主要内容

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