基于STM32的裝修房有害氣體采集

孫朝付 姜峰 郭子玉 楊昌平

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114051）

一、引言

（一）發展背景

隨著時代的發展，祖國越來越繁榮昌盛，人們也逐漸地步入小康生活。在當今人們比較重視的問題之一就是住房問題了，越來越多的人也是開始自己蓋房裝修；而隨之而來的也是室內有害空氣，尤其是剛裝修的房子，有的人是直接入住，這對身體是非常有害的；而有的人是選擇過一段時間入住，但是他們并不清楚室內的有害氣體是否超標，富裕點的人會買檢測有害氣體的儀器，但是好點的儀器也是好幾千；而我們所做的項目就是專門解決這一問題的。

我們所做的項目是基于STM32[1]的裝修房有害氣體檢測；我們做這一項目的目的是防止人們入住室內有害氣體超標的裝修房和壓低項目的成本，好讓廣大市民都能使用的起。

（二）研究內容

我們制做的是基于STM32[2]的裝修房有害氣體檢測；首先當然是研究STM32的使用以及它在產品開發過程中的使用，然后是利用SPG30檢測裝修房里的有害氣體，之后就研究TFT電阻屏的使用，因為要在上面顯示各種氣體的濃度；再研究GSM模塊的使用，因為得用它來通知主人一些信息，最后就是原理圖和PCB的制作了。

二、具體功能實現

（一）提醒功能

提醒功能是當STM32采集到的有害氣體超標時，就會發出聲光報警，用于提醒主人；防止有害氣體對人們的身體健康造成危害。報警主要是通過STM32單片機控制蜂鳴器和LED燈，這只是涉及到STM32單片機的基本使用，但是也得對C語言程序設計[3]有一定的基礎，對單片機有一定的設計能力；所以說看似簡單，但也得需要一定的實力。

（二）多點采集

因為一點的數據并不能反映房子整體情況，因為房子有多個房間等，有的還有好幾層，所以得多點采集用于做綜合分析，并且將這些數據都顯示到液晶屏上，這樣更方便我們直觀的看出來。

多點采集就得用到多個傳感器，傳感器就是SPG30模塊，它能采集室內的甲醛，一氧化碳等有害物質的濃度；因為這些傳感器分配到房子的各個地方，所以用一個主控控制這些傳感器是不太現實的，因為距離很遠的；所以一個傳感器得對應一個主控，并且每個主控得和一個做主要的主控建立無線通信，這煙花才能把每個傳感器采集到的數據集中顯示在一個屏上，并把這些數據綜合分析后發給主人，并提醒主人是否可以搬家。無線通信我們用HC-11無線串口模塊實現，后來我們又在每個主控上加了溫濕度采集模塊，這樣就能知道室內的溫濕度是否適合人們居住了。

（三）遠程通信

GSM模塊具有發送SMS短信，語音通話，GPRS數據傳輸等基于GSM網絡進行通信的所有基本功能。簡單來講，GSM模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部手機。

開發人員使用ARM或者單片機通過RS232串口與GSM模塊通信，使用標準的AT命令來控制GSM模塊實現各種無線通信功能，例如：發送短信，撥打電話，GPRS撥號上網等。基于GSM模塊產品的開發往往都是基于ARM平臺，使用嵌入式系統進行開發。有些GSM模塊具有"開放內置平臺"功能，可以讓客戶將自己的程序嵌入到模塊內的軟件平臺中，而我們正是利用了它這種發短信的功能作為這項作品的核心功能，因為房子剛裝修好，所以人們不可能每天都去房子里看有害氣體是否超標，所以得通過GSM模

三、電路設計

任何智能產品都離不開最基本的硬件電路圖，而我們的電路圖制作[4]是先在洞洞板上焊接，然后調試成功；之后我們使用Altium designer16進行原理圖以及PCB的制作，并在淘寶店家開PCB板，最后所有功能都集成在這一快板上；在原理圖的繪制中，我們需要繪制STM32F103RCT6最小系統，無限串口模塊原理圖，SPG30原理圖，聲光報警原理圖，GSM原理圖等。

該電路花費了我們將近一周的時間來研究和繪制；因為它實現的功能比較多而且復雜，這些功能電路的邏輯關系全靠主控芯片，它就相當于人的大腦起著控制身體的作用；每個模塊的有著它必不可少的作用，所以該電路設計是需要花費不少時間的。

四、結題

我們通過這段時間的努力終于完成了這項目；完成的主要功能有：電容屏顯示的界面，提醒功能，多點采集功能，遠程通信功能；在這過程中我們得到了很好的磨練，雖然有痛苦，但經歷了這些后使得我們更加成熟穩重，為以后做項目積累了一定得經驗。