设计开发
无线室内空气指数检测仪
李倩操长茂曾庆琦丁紫萍祝文欣
(江汉大学物理与信息工程学院湖北武汉430056)
数事共术
摘要：随着人们环保意识的增强，空气质量指数也越来越受关注，除了关注室外空气指数外关注室内空气指数也同样对我们的身体健康起着至关重要的作用。本设计将物联网技术应用于智能家居之中,实现了一种可以准确的采集到室内温度温度以及空气中悬浮题粒物数据的装置,该装置可以通过液晶显示和无线传输到手机上显示的方式使用户实时掌握室内气体环境,对维护良好健康的室内环境具有重要的实践应用意义。
关键调：蓝牙空气质量指数智能家居
中图分类号：TP273 1引言
文献标识码：A
智能家居是物联网技术中最热门的行业，健康和环保是社会发展的主题。将智能家居和健康环保相结合能使人们更加关注自已所处的室内环境，并能采取积极的措施改善室内环境，从而拥有一个更加舒适的室内环境。目前大多数人关注空气质量都是通过天气预报里的数据，然而那些宏观的数据只能反映室外大范围的空气质量，而不能准确到室内。但是室内灰尘、二手烟、厨房油烟等都会使 PM2.5的数据高升。所以关注室内空气质量有重要的意义。而目前室内空气指数检测装置并没有得到广泛的应用，一方面由于市面上该类设备精度高但操作复杂，另一方面很少有设备能将数据无线分享从而达到真正智能。本设计可以准确的采集到室内温度湿度以及空气中悬浮颗粒物的数据，并能通过液晶显示和手机显示，具有操作
简单，性价比高，数据读取方便的优点。 2系统方案
本设计采用PM2.5传感器得到悬浮颗粒物的数据，采用DHT11 温湿度传感器得到室内温湿度的数据，以STM32F103单片机作为主
手机
液晶显示模块
DHT11温湿度传感器激光PM2.5传感器
MCU
/o通信
MCU
UART通信
蓝牙慎块
电源模块
图1系统结构框图
vp 5k DATA
VPD
2Pin GND
图2DHT11接口电路图
收稿日期：2016-04-19
DHT11
文章编号：1007-9416(2016)07-0180-02
控单元，将室温信号和悬浮颗粒物的数据处理并显示在液晶上，并驱动蓝牙模块将数据发送至手机端。系统的整体框架图如图1所示。
2.1主控芯片模块
本设计以STMicoelecronics公司的STM32F103单片机作为主控单元。STM32F103是32bit基于ARM核心的微控制器，多达112个快速IO口，2个I2C接口，5个USART接口，3个SPI接口。足以满足与传感器的通信以及数据的液晶显示和蓝牙传输。且该款单片机还具有运算速度快，精度高的优点。
本设计主要用到了单片机上的两个串口，一个用于和蓝牙通信，一个用于和PM2.5激光传感器通信。还用到了一个IO口，通过检测及控制其PWM波，得到温湿度，此外，还通过32个IO口与分辨率为320x240的LCD连接。
2.2悬浮颗粒物检测
为了控制生产成本并保证数据精度，本设计采用国内一流水准的激光PM2.5传感器，其型号为G3。该传感器可以准确测量出空气中PM1.0；PM2.5，PM10的数据，最高精度为ug/m。
传输协议：该传感器串口默认波特率9600Kbps，传送的数据为 24个字节，每个字节长8位。1~4字节是起始符和顿长度标识符；5-22字节是数据位，其中5~10表示在CF=1，标准颗粒物下PM1.0， PM2.5：PM10浓度的高八位和低八位，11~16表示在大气环境下
开始初始化MCU
控制串口采集 G3的数据
害
作者简介：李倩(1994一).女，湖北式汉人，大学本科，研究方向：通信工程。 180
方方数据
是否有数据
是
总线控制DHT11 采集数据
是否有数据
易
单片机读取有用数据转化为十进制
通过蓝牙发送
液晶显示
结束
图3主程序流程图