基于STM32单片机的室内环境监测仪设计

室内环境监测仪实现原理：采用单片机和外围传感器模块通信，获取传感器数据，将数据显示到3.5寸液晶上面，mcu根据用户设置的相应阈值进行相应继电器控制，这是作品的整体工作流程。

室内环境监测仪显示界面原理：作品的显示界面采用显示图片的方法更新数据及画面，由于切换及设置画面图片较多，已超出单片机flash存储空间，故将图片数据先存储到TF卡中，待mcu将要显示某图片画面时再从TF卡中读取图片数据并将其显示在液晶上面。

触摸屏人机交互实现原理：当触摸物触摸屏幕某一点时，mcu通过读取触摸ic数据会得到该点对应的横纵坐标，那么我们就可以根据触摸范围内的坐标范围来确定是否执行相应功能操作，以此就是现实了触摸屏交互功能。

室内环境监测仪控制原理：mcu通过判断传感器数据和用户设置的传感器阈值之间的对比，以此决定是否执行继电器动作。

室内环境监测仪系统设计框图：

室内环境监测仪实现功能：

1.实时温度检测（温度显示精确到小数点后一位）、湿度检测、PM2.5 检测、甲醛检测（将传感器采集的 PPM 转换为 mg/m³显示）、当前时间显示（时间显示精确到秒）

2. 触摸屏显示四种主界面，通过触摸屏设置菜单变更主界面

3. 继电器模块集成在主板上，可以在触摸屏设置自动模式或手动模式，自动模式下，可以按设定好的时间、温度或甲醛或 PM2.5 传感器采集的数值自动启闭继电器，三种传感器可独立控制继电器，也可勾选结合控制继电器（即满足多种勾选上的条件时启闭）；手动模式下，通过一个四脚按键控制继电器启闭

主要元件清单：

· 单片机：STM32f103rct6

· 220V转5V模块：HLK—PM01

· 温湿度传感器：SHT20

· 甲醛传感器模块：岚宝德源

· Pm2.5传感器：GP2Y1010AU

· 触摸IC：XPT2046

作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景：

随着生活水平日益提高，人们对室内环境的要求越来越高，又加上当今装修房屋所用材料含甲醛等有害物质偏高，室内环境健康成为人们最求健康居住环境的首要问题，而室内环境健康的关键就在于室内空气质量的好坏，所以我们就设计了一个可以在检测室内空气有害气体的浓度，并可根据检测到的有害气体浓度值来控制相应的净化和换风设备的启动的装置，以此来智能化的监控有害气体和清新室内空气，达到保持室内空气环境健康的目的。

市场应用前景：目前城市及乡镇生活水平逐步提高，人们对室内空气环境健康的重视度加强，室内空气质量管理智能化已成为发展的必然趋势，且当今电子科技相当发达，对于智能室内空气质量环境设备的研发也成为有力支持，所以这种室内空气质量检测控制装置一定具有开阔的应用市场前景。

作品的创新性：该装置采用86型墙壁盒，主控制板装载其中，另将3.5寸液晶加显示板装载在其上面。主控板采用220V市电直接供电，主控板通过FPC连接线与液晶显示板进行连接，液晶显示板固定在86型墙壁盒上面，主控板通过86盒引出控制电器端子，结构小巧紧凑，供电接线方便。液晶显示当前检测气体浓度值及环境相关参数，人机交互方式有触摸屏方式和四角按键方式组成，具有优越的交互体验感。

实用性：该装置液晶显示板可显示多种界面，每种界面显示内容不同，显示内容包括温湿度，甲醛含量，pm2.5含量，当前时间，界面整洁美观，并具有背光亮度调节功能，用户可根据室内实际光强，调节相应屏幕亮度。

责任编辑：xj

原文标题：用STM32单片机设计一个室内环境监测仪（威廉希尔官方网站 原理图+源代码+设计说明）

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