论文部分内容阅读
我国经济处于快速发展时期,高污染能源的巨大消耗对环境造成严重破坏,城市空气质量逐步恶化。随着生活水平的提高,人们对室内空气质量提出了更高要求。为了能够实时监测室内空气质量,提高家庭居住环境,需要对室内空气中的有害气体进行有效的监测,以便采取有效的预防和改善措施。在对国内外室内空气质量监测系统进行调查研究后,针对传统监测系统监测参数少、指示功能差等缺陷,设计了一套基于STM32单片机的室内空气质量监测系统。监测系统由监测节点、总监测站、服务器和手机APP组成。监测节点放置于不同屋内,采用主从控单片机和485总线收集处理传感器数据,实时监测室内PM2.5、PM10、一氧化碳、二氧化碳、甲烷浓度和空气温湿度,并控制指示灯发出不同颜色灯光指示当前空气质量。总监测站采用基于UDP协议的WIFI无线通讯方式与监测节点通讯,收集监测数据,处理数据后采用HTTP-GET方式传送数据至服务器。手机APP与服务器交互获取监测数据并实时显示。监测系统硬件设计包括监测节点硬件设计和总监测站硬件设计两部分。监测节点硬件设计包含单片机系统设计、无线通讯电路设计、传感器选型与电路设计、指示灯电路设计、电源电路设计和印制电路板结构设计。总监测站硬件设计则包含单片机系统设计、无线通讯电路设计、电源电路设计和印制电路板结构设计。监测系统软件设计部分包括单片机程序设计与通讯协议设计。单片机程序设计包含监测节点主从控单片机程序设计和总监测站单片机程序设计。通讯协议设计包括监测节点内部通讯协议设计、监测节点和总监测站间通讯协议设计、总监测站和服务器间通讯协议设计。最后对监测系统进行相应测试,包含硬件电路测试和系统通讯可靠性测试。测试结果表明,系统电路运行正常,数据传输准确可靠。现该系统已交付使用,运行平稳无异常。