论文总字数：17352字

摘 要

随着时代的发展和科技的不断进步，人们的生活质量得到了很大的提高，家庭的装修也变得越来越精美，但是精美的装修背后，是一道道复杂的工艺，其背后可能包含着许多对人体有害的化学物质，例如为了使得让油漆融化而添加的甲醛溶剂。因此在生活中，为了避免这些无色无味的物质损害到我们的健康，所以使用一款可以检测室内有害物质，例如甲醛或者天然气等，对人们健康造成安全隐患的物质，可以有效保护人们的健康安全。

基于此本文设计了一个基于STM32单片机的可以检测甲醛和天然气含量，并且能提供温湿度等环境信息的装置。当室内有害气体，例如甲醛和天然气等浓度超标时，人们的健康将遭受不可估量的伤害，该检测系统可以实时检测室内的温湿度，甲醛浓度，氨气浓度，天然气浓度，并在液晶显示屏上显示出来。当甲醛浓度或氨气浓度或天然气浓度超过报警值时，系统会通过蓝牙发送消息和蜂鸣器鸣的方式来提醒用户所存在的危险并打开换气扇保护住户安全。

Design of multifunctional air quality monitor

Abstract

With the development of the times and the continuous advancement of technology, people’s quality of life has been greatly improved, and the decoration of homes has become more and more exquisite, but behind the exquisite decoration, there are a series of complicated crafts, which may contain There are many chemicals that are harmful to the human body, such as formaldehyde solvents added to melt paint. Therefore, in life, in order to avoid these colorless and odorless substances from harming our health, we use a substance that can detect indoor harmful substances, such as formaldehyde or natural gas, which poses safety hazards to people’s health and can effectively protect people’s health. Safety.

Based on this, this paper designed a STM32 microcontroller can detect the content of formaldehyde and natural gas, and can provide temperature and humidity and other environmental information device. When the concentration of indoor harmful gases, such as formaldehyde and natural gas, exceeds the standard, people's health will suffer immeasurable harm, the detection system can real-time detection of indoor temperature and humidity, formaldehyde concentration, ammonia concentration, natural gas concentration, and display on the LCD screen. When the concentration of formaldehyde or ammonia or natural gas exceeds the alarm value, the system will send a message and a buzzer through Bluetooth to remind the user of the danger and open the ventilation fan to protect the safety of the household.

Keywords: air quality detection; single chip microcomputer; natural gas alarm; Bluetooth

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.3主要研究内容 2

第二章 方案选型 4

2.1 单片机选择 4

2.1.1 51内核单片机 4

2.1.2 STM32单片机 4

2.2 甲醛传感器选型 5

2.3 氨气传感器选型 5

2.4 温湿度传感器选型 5

2.5 显示屏模块选型 6

第三章 硬件设计 7

3.1 系统框图 7

3.2 单片机最小系 8

3.3 天然气、氨气传感器电路 9

3.4 蜂鸣器电路 9

3.5 温湿度传感器电路 10

3.6 显示屏电路 10

3.7 蓝牙电路 10

3.8 甲醛传感器电路 11

3.9 电机驱动电路 11

3.10 电源电路 12

第四章 程序设计 13

4.1软件介绍 13

4.2 系统流程 14

4.3 危害气体检测程序设计 15

4.4 消息提醒程序设计 16

4.5 换气程序设计 17

第五章 调试 18

5.1 焊接过程 18

5.2 硬件调试 18

5.3 软件调试 20

第六章 结论与展望 24

6.1 结论 24

6.2 展望 24

参考文献 25

致谢 26

附录 27

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

从改革开发到如今重新崛起的中国，人们的生活质量获得相比以前得到了很好的改变，从吃饱穿暖到吃好穿好，时代的进度和社会的安定让我们的生活不断走向幸福美好。

温暖的小窝，是大家在忙碌一天的工作后，可以获得心灵寄托的地方。因此在装修房子时，会尽量将家庭环境装修的十分精美，让其变成一个可以得到心灵寄托的地方。因此每个人家里都会在装修上下很大功夫，例如颜色艳丽的油漆，精美的家具，温暖的灯光等待。但是在温暖的颜色背后，是各种存在有毒有害的化学溶剂，例如甲醛等，为了保护人们的身体健康，因此需要等待一段时间，将甲醛散去，才可以入住。对于老房子，管道的老化也是比较严重的问题之一，天然气的泄露，无色无味，不容易被察觉，但是将会造成严重的危害，因此对天然气泄漏的检测对每个家庭，都有很高的实用价值。

由于市面上的装修材料质量层次不齐，即使采用了环保材料，符合国家规定的标准，但是如果在密闭额小房间中家具的数量太多，短时间内也会有较浓的甲醛含量。所以即便是某一个产品符合国家规定，短期内室内危害气体浓度依然可能偏高，更何况质量差或者是劣质的产品。这些装修材料中所含的甲醛等化学物质，会导致癌症、白血病等一系列疾病，严重危害人体健康。对于甲醛的危害，许多人认为只要保持通风，有害气体就不会造成严重的危害。事实上，由于家具一直在挥发有害气体，因此住户依旧暴露在危险中，依旧可能换上癌症等疾病。

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