一种基于STM32的室内空气质量监测系统

一种基于stm32的室内空气质量监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及智能家居环境监测技术领域，具体是一种基于stm32的室内空气质量监测系统。


背景技术：

2.近些年来，伴随着居民生活水平的提高，人们对居住条件的要求也在逐渐提高，但在享受现代文明的同时，大气污染和天燃气等燃料的使用，导致室内的污染问题越来越严重，甚至威胁到居民的个人健康。有关数据表明，随着空调的普及，室内的通风状况不佳，室内的烟雾和pm2.5等有害物质不能及时排出，会导致室内的空气质量变差，有害气体浓度过高，长期待在有害气体浓度较高的室内，会引发支气管、肺部和胃部等疾病，严重损害人体健康。另外，室内温湿度也是影响人体健康的重要因素，温度过高、过低，会使人觉得身体不适，湿度过高或过低会使人感到窒息或口腔不适甚至可能引发咽喉炎等疾病。所以，有效的监测室内的烟雾浓度、粉尘浓度和温湿度是保障居民身体健康，和良好工作生活环境的重要前提。
3.现有的空气质量监测装置的各方面性能仍有较大的提升空间，很多监测装置存在性能单一、实时性差，信息交换不直观等缺点，已很难满足日益增长的健康需求。因此，对现有的监测装置进行改进，研发一个监测功能齐全，报警响应快，信息交互简单直观的室内空气质量监测系统是非常必要的。
4.现有技术中的室内环境监测设备存在以下问题：
5.1、成本高且功耗大；
6.2、操作复杂，有些设备需要专业人员才能操作；
7.3、可扩展性差，监测范围有限。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种基于stm32的室内空气质量监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种基于stm32的室内空气质量监测系统，包括：
11.检测本体；
12.空气检测组件，安装在所述检测本体上，用于对空气质量进行监测；
13.显示组件，安装在所述检测本体上，用于对空气检测组件的检测结构进行语音播报。
14.作为本实用新型的进一步技术方案，所述空气检测组件包括：
15.主控模块，所述主控模块为stm32单片机；
16.pm2.5浓度检测模块，所述pm2.5浓度检测模块为gp2y1014au传感器；
17.烟雾浓度检测模块，所述烟雾浓度检测模块为mq2烟雾浓度传感器；
18.温湿度采集模块，所述温湿度采集模块为dht11温湿度传感器。
19.作为本实用新型的更进一步技术方案，所述显示组件包括：
20.显示模块，所述显示模块为oled显示屏；
21.报警模块；
22.语音播放模块，所述语音播放模块型号为my1680；
23.语音识别模块，所述语音识别模块型号为ld3320；
24.按键模块。
25.作为本实用新型的再进一步技术方案，所述基于stm32的室内空气质量监测系统还包括：
26.手机app，与所述主控模块通过通信模块通讯连接。
27.作为本实用新型的再进一步技术方案，所述基于stm32的室内空气质量监测系统还包括：
28.电源模块，固定安装在所述检测本体内。
29.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
30.1、可实现对室内温湿度、pm2.5浓度和烟雾浓度的测量，各参数的测量误差低于测量范围的1%；
31.2、可以在设备和手机app上同步同时显示出各个监测参数的测量结果；
32.3、可以设置pm2.5浓度和烟雾浓度的上限报警值，当环境参数异常时，系统可以输出声音报警提示信息；
33.4、当说出语音指令时系统可以自动播放出各个参数的测量结果。
附图说明
34.图1为基于stm32的室内空气质量监测系统的原理框图。
35.图中：1-主控模块、2-显示模块、3-报警模块、4-语音播放模块、5-手机app、6-通信模块、7-电源模块、8-语音识别模块、9-按键模块、10-pm2.5浓度检测模块、11-烟雾浓度检测模块、12-温湿度采集模块。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
37.本实用新型实施例是这样实现的，如图1所示的基于stm32的室内空气质量监测系统，包括:
38.检测本体；
39.空气检测组件，安装在所述检测本体上，用于对空气质量进行监测；
40.显示组件，安装在所述检测本体上，用于对空气检测组件的检测结构进行语音播报。
41.本实用新型在实际应用时，通过显示组件设定监测范围，然后通过空气检测组件对空气中的温湿度、pm2.5等质量指标进行实时检测，当检测超出范围时，进行语音播报提醒用户。具有检测数据准确可靠、信息交互简单直观等优点，使用成本低，适合在普通家庭
中推广应用，可为居民提供更好的生活及居住环境。
42.如图1所示，作为本实用新型一个优选的实施例，所述空气检测组件包括：
43.主控模块1，所述主控模块1为stm32单片机；
44.pm2.5浓度检测模块10，所述pm2.5浓度检测模块10为gp2y1014au传感器；
45.烟雾浓度检测模块11，所述烟雾浓度检测模块11为mq2烟雾浓度传感器；
46.温湿度采集模块12，所述温湿度采集模块12为dht11温湿度传感器。
47.在本实施例的一种情况中，stm32单片机可扩展性强，输入接口多，可以根据不同的污染物再装配相应的传感器，最高可以搭载7个不同的功能模块，同时作为增强型的单片机，可以通过外接设施进行针脚的扩展；gp2y1014au传感器是一款检出直径为0.8um的粉尘浓度传感器，其工作电压为dc5v，功耗小于0.1a；dht11温湿度传感器是一款具备温度和湿度测量功能的传感器，其中温度的监测区间为0℃-50℃，测量分辨率
±
2℃，湿度的监测范围20%-95%rh，测量精度为
±
5%rh；通过主控模块1、pm2.5浓度检测模块10、烟雾浓度检测模块11和温湿度采集模块12配合，可以对空气质量进行精准检测，且能耗较低。
48.如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述显示组件包括：
49.显示模块12，所述显示模块12为oled显示屏；
50.报警模块3；
51.语音播放模块4，所述语音播放模块4型号为my1680；
52.语音识别模块9，所述语音识别模块9型号为ld3320；
53.按键模块。
54.在本实施例的一种情况中，my1680型语音播放模块4是一款支持语音录入和声音播放的语音模块，可以识别mp3和wav格式的语音源文件，并支持单次播放、重复播放和选取播放等功能，自带16m的内存，并支持32g容量的u盘扩展，需要播放的语音源文件可通过usb口下载到内存，通过串口输入的命令选中并播放赌对应的文件；ld3320型语音识别模块9是一款具备中文汉字、英文字母，阿拉伯数字等信息识别功能的语音模块，模块的工作电压为5v或3.3v，可以检测和识别5m范围内的声音信息，识别的精度高达95%，使用串口实现与外连器件的通信，完成语音识别结果的输出；即在工作时，通过按键模块或语音识别模块9进行设定，并通过显示模块12、报警模块3和语音播放模块4配合通知用户。
55.如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述基于stm32的室内空气质量监测系统还包括：
56.手机app5，与所述主控模块1通过通信模块6通讯连接。
57.在本实施例的一种情况中，通过设置手机app5与通信模块6配合，实现通过手机app5实时查看、显示监测数据。
58.如图1所示，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述基于stm32的室内空气质量监测系统还包括：
59.电源模块7，固定安装在所述检测本体内。
60.在本实施例的一种情况中，电源模块7可通过usb接口供电或5v纽扣电池直接进行供电。
61.工作原理：工作时，根据pm2.5浓度检测模块10、烟雾浓度检测模块11和温湿度采集模块12输出结果分别确定出室内的pm2.5浓度、温湿度和烟雾浓度，根据按键模块输入的
信号确定出粉尘和烟雾浓度的报警值，根据语音识别模块9的输出结果确定出用户输入的语音命令，以上数据送入到主控芯片进行分析和处理，得到的结果在显示模块12和手机app5同步输出；当pm2.5浓度和烟雾浓度的测量结果超过上限报警值时，报警模块3会自动输出声音报警提示信息；当语音识别模块9检测到用户输入的合法口令时，语音播放模块4可以自动播放出温湿度、pm2.5浓度和烟雾浓度的测量结果，立足于民用领域，具有检测数据准确可靠、信息交互简单直观等优点，使用成本低，适合在普通家庭中推广应用，可为居民提供更好的生活及居住环境。
62.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
63.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。