一、功能简介
项目名:基于物联网的教室环境智能监测与净化系统
项目编号:dz-1026
单片机类型:STM32F103C8T6
具体功能:
1、通过DHT11检测温湿度,温度大于最大值自动控制空调打开,湿度大于最大值自动控制除湿,湿度小于最小值自动控制加湿;
2、通过GP2Y10检测当前的粉尘浓度,检测到粉尘大于最大值自动控制净化器进行工作;
3、通过SGP30检测当前环境中的C02,检测到CO2大于最大值自动控制净化器进行工作;
4、通过光照检测模块检测当前环境光照强度,检测到光照大于最大值,打开窗帘,关闭照明灯,检测到光照小于最小值,关闭窗帘打开照明灯;
7、通过按键可设置各阈值,控制空调、加湿器、除湿器、净化器、照明灯、窗帘开关
8、通过OLED显示测量数据
9、通过WIFI模块可将数据发送到手机端,可以设置阈值,手机端可远程控制空调、加湿器、除湿器、净化器、照明灯、窗帘开关
二、系统框图设计
绘制软件:VISIO
本设计以STM32F103c8t6单片机为核心控制器,加上其他模块一起组成此次设计的整个系统,其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STM32F103c8t6单片机控制器,其主要作用是获取输入部分的数据,经过内部处理,逻辑判断,最终控制输出部分。
输入由六部分组成,第一部分是温湿度检测模块,通过该模块检测当前环境的温湿度,第二部分是粉尘检测模块,通过该模块检测当前环境的粉尘含量;第三部分是光照检测模块,通过该模块检测当前的光照值;第四部分是CO2检测模块,通过该模块检测当前的CO2值;第五部分是按键模块,通过该模块可以切换界面、设置数值、切换工作模式等;第六部分是供电模块,通过该模块可给整个系统进行供电。
输出由三部分组成,第一部分是显示模块,通过该模块可以显示实时监测的数据以及用来设置阈值;第二部分是继电器模块,通过继电器控制空调、加湿器、除湿器、净化器、照明灯、窗帘的开启和关闭;第三部分是步进电机模块,通过该模块模拟窗帘的打开和关闭。
除此之外,WIFI模块既作为输入又作为输出,WIFI模块和手机进行连接,可以将监测的数据传输到用户手机端,用户也可以通过手机端发送指令设置各参数阈值,并能远程控制继电器的工作。具体系统框图如图3.1所示。
三、32实物图
单片机型号:STM32F103C8T6
板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
供电接口:TYPE-C
四、原理图
软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构原理图
五、PCB图
由原理图导出,封装很大一部分都是作者自己绘制,不提供封装库,只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
六、部分程序展示
软件版本:keil5
逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件
/********************************** 函数名:按键函数 传参值:无 返回值:无 **********************************/ void Key_Function(void) { key_num = Chiclet_Keyboard_Scan(0); //按键扫描,获取键值 if(key_num != 0) //有按键按下 { switch(key_num) { case 1: //按键1:切换界面 display_num++; if(display_num >= 8) { display_num = 0; }