近年来随着我国汽车市场全面开放，国民经济日益增长，家用汽车价格逐步下滑，汽车从10年前的奢侈品已渐渐成为寻常百姓出行必备品。随着家用汽车的普及，各种车内安全保障系统也渐渐受到人们重视。据了解，如果车内二氧化碳浓度达到500PPM时就会使身体感到不舒适，进一步产生伤害，如若二氧化碳浓度进一步上升，当其达到800PPM时就可以直接造成死亡。低浓度的二氧化碳能够促进人体的呼吸，使中枢神经兴奋。而现今的车内二氧化碳浓度因其无色无味的特点使其不能被人们所精确把控，仅仅通过人体感受来控制车内二氧化碳浓度的高低显然是不够的。为解决这一问题，本文设计了一种以STM32单片机为基础的车载环境监测报警装置。此装置能够在单片机的控制下通过CO2传感器等多种传感器采集到的例如CO2浓度、温度、车速等信息，对车内环境进行判断，最终决定车窗的开启状态、车内空调的开启状态以及是否开启报警闪光灯等，以此来调节车内空气的CO2浓度、空气湿度以及温度，使车内环境最终达到最佳状态。该系统反应灵敏，报警装置十分可靠，且无论是体积、成本还是调节模式都具有极强的市场竞争力，方便实用，是一种新型的、十分贴近人们生活的安全防护系统。
Key words: environmental monitoring;automatic regulation;STM32 single chip computer目录
1. 绪论 1
1.1 课题设计的主要背景及意义 1
1.2 课题设计的主要内容 2
1.3 章节安排 2
1.4 本章小结 3
2. 总体方案设计 4
2.1 系统的总体结构 4
2.2 系统设计原则 4
2.3 主要模块的选用方案和论证 6
2.3.1 主控制器模块 6
2.3.2 CO2传感器模块 6
2.3.3 温度传感器模块 8
2.3.4 显示模块 8
2.4 本章小结 9
3. 车载环境监测系统硬件电路分析 11
3.1 二氧化碳传感器模块 11
3.2 温度传感器模块 12
3.2.1 温度传感器模块硬件组成 12
3.2.2 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
温度传感器模块的使用及结果处理 13
3.3 OLED显示模块 14
3.3.1 OLED模块简介 14
3.3.2 OLED模块硬件组成 15
3.3.3 OLED基本原理 15
3.4 本章小结 17
4. 系统软件设计 18
4.1 系统主程序设计 18
4.2 CO2传感器模块 19
4.3 OLED显示模块 21
4.4 DHT11模块 22
4.5 本章小结 23
5. 系统实现与测试 25
5.1 传感器的安装与环境检测 25
5.2 温度传感器程序调试与实测 26
5.3 CO2传感器程序调试与实测 27
5.3.1 二氧化碳模块校准 27
5.3.2 二氧化碳模块程序调试与实测 28
5.4 本章小结 30
总结 31
参考文献 33
致谢 34
附录 35
绪论
近年来中国经济取得巨大进步，人民生活水平日益提高，汽车逐渐进入寻常百姓家，成为人们出行的必备产品，车载安全保障装置也随着汽车的逐渐普及渐渐收到人们的重视。而传统汽车车内环境由于技术的限制只能由车内乘员经验判断诸如温度、湿度等信息，无法对CO2浓度等信息进行精确把控，对乘车安全性产生了巨大威胁。由此催生了一种能够精确识别车内环境状态并且进行准确调节的车载环境报警装置。
课题设计的主要背景及意义
随着国民经济的快速增长，人们普遍开始追求高质量的生活，各种现代化产品逐渐从奢侈品转化为日用必需品。汽车作为18世纪80年代的产物，经历了100多年的发展，逐渐被人们所发掘、完善，现已完全走入寻常百姓的生活之中。而近年来中国经济的腾飞更是给了汽车行业一个巨大的发展契机，巨大的国内市场吸引着无数汽车供应商投入到此浪潮之中。而现代化的汽车要想占据更多的市场份额，光在价格、外观、质量等方面努力是远远不够的。现代人更多追求的还是其安全性、舒适性，在这一基础之上，汽车制造商纷纷将目光投入到各种基于驾乘体验而设计出的舒适性、安全性系统之上。
出于安全性考虑，我们将目光投向了车内空气质量监测这一模块。我们知道，二氧化碳在一般情况之下并不具有毒性，而根据研究表明，低浓度的二氧化碳有助于人体的呼吸作用，能够促进人类的呼吸循环系统。而高浓度的二氧化碳则会对人体产生一定程度上的危害，百分之八至百分之十浓度的二氧化碳甚至能够在短时间内使动物的肌体产生缺氧窒息，进而使动物或人体直接死亡。根据pr En 13779标准,室内最大的CO2浓度推荐值是800ppm[1]。而汽车内部作为一个半封闭式的空间，更需要人们关注其空气内的二氧化碳含量，以便提升汽车的安全性能。二氧化碳作为一种无色无味的气体存在于我们周围的空气中，光凭感觉上对其进行浓度上的判断是不够、并且不准确的，况且一旦人们感到不舒适的时候，二氧化碳的浓度实际上已经过高，并且可能已经对人体产生了一定程度上的危害了。此情况在停车休息的时候可能更加危险，驾驶员经过几个小时的驾驶十分疲劳，睡着之后可能即使身体产生不适，也不会立即苏醒，此种情况必然会对人身安全产生极大的威胁。精确快速检测二氧化碳的浓度, 成为一个大家关注的问题[1]。
由此我们思考是否能够设计出一种装置能够即时显示当前状态下的空气内二氧化碳浓度、空气湿度、温度，并且能够主动对一定范围内的空气质量进行调节，对驾驶员及其乘客发出警报，以此来保护乘员安全。在这一基础上我们设计出了一种基于STM32的车载环境监测报警系统，此装置旨在解决上述车内空气质量改变而未被乘员意识到进而引发乘员伤亡的问题。
课题设计的主要内容
本车载环境监测报警装置针对目前汽车使用过程中产生的空气质量安全性问题，在现有STM32单片机发展基础上，结合各类传感器对当前空气质量进行综合评判，并作出相应处理。首先是各类传感器诸如CO2传感器、车速传感器、温度传感器采集到当前的车内CO2浓度信号、车速信息、温度信息，将其传递给主控芯片，同时通过OLED模块显示出当前状态下的CO2浓度、温度以及湿度，主控芯片通过给定的控制逻辑判断当前状态下是否需要开启通风、空调以及车窗，再由OLED模块显示出装置当前所执行的操作。
章节安排
第一章：本章主要介绍了本设计的初衷以及所解决的“车内环境质量无法精确判断”的问题，并对整个设计的主要架构做出解释。
第二章：本章主要对设计的总体方案以及车载环境监测系统的工作方式以及原理做出论述，并针对所用到的CO2传感器模块、温度传感器模块、显示模块的选型做出论证。
第三章：本章对车载监控系统的主要硬件诸如二氧化碳传感器、DHT11温湿度传感器以及OLED显示模块的主要工作原理做出论述，对各传感器的外观以及控制方式做出展示。

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