清洁家居环境监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）研究的背景及目的：

随着经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对居家环境品质的要求也越来越高。不同的季节与天气情况对室内环境舒适度影响重大。例如，老年人和儿童对温度、湿度与空气质量等敏感性较强。因此，针对特定人群的生活舒适度需要，为室内温湿度与空气质量的测量与控制提出了更高标准的要求。

2. 研究内容与预期目标

研究内容：了解家庭环境结构，设计一个单片机的温湿度与空气质量控制系统，该系统应包括：传感器、a/d转换器、d/a转换器、单片机控制系统、lcd显示单元；完成的功能：对室内的温湿度等环境参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量，根据室内的环境变化，以及调整温湿度以及空气的流通；说明设计过程和工作原理，并给出电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。

预期目标：本系统能够实现实时对室内的温湿度，烟雾等环境进行检测，并将情况实时回传到物联网平台，并根据所监测的温湿度和实际要求，来决定是否需要调节相应的温湿度与空气净化器。

3. 研究方法与步骤

开发并实现了一套基于stm32的室内环境测控系统。该系统以stm32f103c8t6嵌入式微控制器为主控下位机，采集细颗粒物（pm2.5）、温湿度、可燃/有害气体浓度、光照强度等传感器数据，并将采集的数据通过tft显示屏显示。通过esp8266 wi-fi芯片连接无线局域网并使用mqtt协议接入腾讯云物联网的设备云开放平台。可以在云平台上获取环境信息，同时利用服务器从腾讯云平台上获取环境信息，并下发到手机小程序上。小程序作为上位机通过接收服务器下发的环境信息或上传控制数据从而实现了诸如远程控制家电、传感器数据采集显示等功能。

硬件结构：该系统硬件部分由32位嵌入式微控制器stm32f103c8t6，连接dht11温湿度传感器，通过uart接口连接灰尘传感器以及esp8266串口wifi模块，通过gpio接口连接mq-2烟雾传感器、光照强度传感器等，硬件结构如图：

4. 参考文献

[1] 张毅刚.单片机原理与接口技术.人民邮电出版社，2016。

[2] 杜洋.爱上单片机.人民邮电出版社，2014。

[3] 陈俊成.浅析物联网技术在智能建筑中的设计应用[j].市场周刊理论版，2019(42):2.

5. 工作计划

（1）2022-10-27～2022-3-22 有针对性的学习课题相关资料，学习相关学科的基础知识，学习实验所需软硬件的相关知识，撰写并提交开题报告。

（2）2022-3-22～2022-4-8 硬件功能选择与分析，设计电路原理图，设定实验方案，采集实验数据。

（3）2022-4-9～2022-5-6 进一步理论分析，进行实验，编写软件程序。