因为人类对自然的不断破环，从而导致人类的生活环境不断的恶化，空气受到污染，从而导致每年死于肺癌的人数不断被的增加，家庭空气质量检测与报警系统应运而生。本设计以STM32F103C8T6单片机为核心，采用PM2.5传感器， OLED显示模块，蜂鸣器，电源模块。通过各个传感器对其相应数据检测，再将检测得到的数据传到单片机，而且会将检测到的各项数据显示在OLED屏上，当检测到空气中PM2.5不在正常阈值，单片机将会发出指令让蜂鸣器响，达到警报的效果。实现了对目标空间内的PM2.5的检测与警报。该设计经过前期的不断调试与改进，已经可以对室内PM2.5浓度进行准确的测量，而且其成本低，性能稳定，使用者完全可以享受到它带来的方便，而且改设备使用简单，检测到的数据可以在OLED屏上面看到，性价比很高，设备维护也方便。是一种非常智能的家庭空气质量检测设备，虽然是模型，但是很值得发展和研究。
目 录
引言 1
（一）本课题研究背景和意义 1
（二）本设计的主要工作 2
一、硬件电路设计 3
（一）硬件的制作环境 3
（二）空气质量检测与报警系统总体设计框图 4
（三）空气质量检测与报警电路的主控制模块 4
（四）PM2.5测量电路 5
（五）OLED显示模块 7
（六）报警电路 8
二、软件系统设计 8
（一）系统软件开发环境 8
（二）家庭空气质量检测与报警系统主程序流程设计 9
（三）OLED显示子程序流程设计 9
（四）PM2.5检测子程序设计 10
（五）报警电路子程序设计 11
三、系统调试与实现 12
（一）硬件调试 12
（二）软件调试 12
（三）制作该系统遇到的问题及解决方案 14
总结 15
参考文献 16
致谢 16
附录一：原理图 17
附录二：元器件列表 18
附录三：主程序 19
引言
（一）本课题研究背景和意义
1.家庭空气质量检测与报警系统的 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
发展背景
随着人们的生活水平不断的提高，人们对自己的生活环境的要求也在不断的提高，所以关于室内空气检测的仪器也越来越多，因为现在的人大部分时间都是在室内工作，所以室内环境是人们现在的主要生活场所，人一辈子在屋子里带的时间是很长的，但是如果呆的室内环境收到了污染，然后人有长时间呆在里面，随着时间的增加，就会对人产生很严重的危害。
由于人所呆在的室内环境的多样性，导致各种污染物都会可能存在，而且每种污染物对人的影响又不一样，而且现在大多数的建筑都比较密封，透风性并不好，在这样的情况下，室内很可能变成一个细菌和污染物此生的产所，像这种情况是非常常见的，有的污染物短时间就能让人不舒服，对身体产生很大的危害，而有的则会很久才会产生影响，得好几年才会产生影响，如家里有放射性物质，这种可以潜伏几十年的时间，非常恐怖。
加上室内空气的污染这种东西污染源种类太多了，浓度的高低还很不稳定，因此每个人在里面呆久了后所出现的反应都不一样，有长期有短期，早期就是可能眼干、口干等症状，长期就会产生身体器官病变等状况。
当前，室内空气检测的主要依据是《室内空气质量标准》GB/T188832002和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB503252010(2013年版)
2.室内空气质量检测与报警器的国内外发展状况
关于室内空气质量检测仪的检测方法分很多种 ，有利用光检测的，有用气体传感器的等等，这些方法各有各的优点缺点，一般用光的比较多，使用广泛一些，但是有些方法实验设备非常的贵，所以也只会在实验室里使用，正常拿出来使用还是有很大的局限性。
国际上也有很多报道关于室内空气质量检测仪的报道，他们的名字也是多种多样，目前世界上许多国家都有制造设计空气质量检测仪，也有一写在中国就可以买到的，比如美国的，英国的，日本的。美国华瑞在2002年推出了世界上最灵敏的手持式VOC（挥发性有机化合物）检测仪ppbRAE3000，此仪器可检测到ppb（纳克级）量级浓度值。另外还有文献提到日本的KojiKwamaura等人研制出了一种手持式的甲醛气体传感器，其基于分光光度法原理，利用AHMT与甲醛反应生成物的颜色不同，其对应的光电二极管反射光强度则不同，通过测定光敏二极管电压的变化来测定甲醛的浓度。
目前我国制造的空气质量检测仪主要使用方法还是比较的专业的，但是如果是一般人去使用的话就会比较的难操作，国内也就长春的吉大小天鹅公司出品的仪器比较的好用，质量也好，价格也实惠。
按现在的国际上的发展来看，国内外卖的关于家庭空气质量检测仪器都比较的昂贵，而且仪器对于外界干扰非常的敏感，这就导致了准确度并不是很高，所以实际使用还是需要专业人士来操作，推广不咋地，利用率也不咋地。
从现状看来，随着人类科技技术不断的提升，家庭空气质量检测仪也就不再只用于报警空气质量了了，而是发展出了各种各样不同的型号，不同的型号有各种不同的功能，除了能报警空气中PM2.5含量，还有各种用于工业用途的烟雾报警器也应运而生，如检测有毒气体等功能，而工程师们都在努力研究如何使用体积更小的微处理器来对空气质量警报进行功能控制，这样产品就会越做越小，使用更方便之余也能减少成本，从而做出微型化的空气质量检测与报警系统。
3.本课题设计的空气质量检测与报警系统的优势。
（1）该系统可实现空气中PM2.5浓度检测与报警。
（2）该系统采用STM32F103模块作为主控芯片，该模块具有低功耗，体积小，使用寿命长等特点，降低了系统使用成本。
（3）该系统采用OLED显示。
（4）该系统报警电路有蜂鸣器提醒。
（5）该系统检测数据准确，数据收发迅速。
本设计采用的STM32F103模块，具有成本低、传输数据速度快、体积小、寿命长等特点，有很高的实用价值。
（二）本设计的主要工作
负责硬件电路设计装调和软件设计与开发，主要设计任务如下：
（1）为空气质量检测与报警电路设计硬件电路及软件程序开发。
（2）设计STM32F103VET6微控制器的最小系统。
（3）设计报警的硬件电路及其通信原理。
（4）设计OLED的显示模块。

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