基于物联网技术的家居内空气智能测控系统设计【单片机毕业设计】

一、基本介绍

项目名：基于物联网技术的家居内空气智能测控系统设计

项目名：环境检测（实物）
项目编号：mcuclub-dz-205
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DHT11检测温湿度，当温度低于设置最小值，进行加热（加热片+风扇），当温度高于设置最大值，进行降温（加湿器+风扇）
2、通过MQ-4检测甲烷浓度，如果甲烷值大于设置的最大值，通过继电器控制风扇通风，当超过1分钟仍高于设置最大值，进行声光报警
3、通过MQ-135检测硫化物气体，如果硫化物气体大于设置的最大值，通过继电器控制风扇通风，当超过1分钟仍高于设置最大值，进行声光报警
4、通过光敏电阻检测光照值，如果光照值小于设置的最小值，通过继电器控制LED灯补光
5、通过按键可以设置各阈值
6、通过显示屏显示数据
7、通过WIFI模块，可将所有监测数据发送到手机端，手机端可以设置各阈值，可控制控制加热、降温、通风、补光、切换模式

二、资料总览

实物资料

仿真资料

三、51单片机部分资料展示

1、实物图展示

单片机型号：STC89C52
供电接口：TYPE-C
板子类型：PCB集成板，厚度1.2，两层板（上下层覆铜接地）
器件类型：元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

3、原理图展示

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图

4、PCB图展示

由原理图导出，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。

四、系统框图

绘制软件：VISIO

本设计以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，第一部分是温湿度传感器检测模块，通过该模块检测温湿度；第二部分是甲烷检测模块，通过该模块检测甲烷浓度；第三部分是空气质量（硫化物）检测模块，通过该模块检测硫化物气体；第四部分是光照采集检测模块，通过该模块检测光照值；第五部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；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监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过四个继电器分别控制加热、降温、通风、补光；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。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控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。

五、部分程序展示

软件版本：keil5
注意：逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*****处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
if(flag_mode ==0)
{
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(temp_value < temp_min10 || temp_value > temp_max10 || SOX_value > SOX_max || JQ_value > JQ_max)
{
RELAY_FS = 1;
}
else
{
RELAY_FS = 0;
}

		if(temp_value < temp_min*10 )        //控制加热
		{
			RELAY_JR = 1;
		}
		else
		{
			RELAY_JR = 0;
		}
		
		if(temp_value > temp_max*10)				//控制加湿
		{
			RELAY_JS = 1;
		}
		else
		{
			RELAY_JS = 0;
		}
		
		if(light_value < light_min)					//控制LED照明灯
		{
			RELAY_LED =1;
		}
		else
		{
			RELAY_LED =0;
		}

		if(flag_60s == 1)
		{
			flag_timer_begin_60s = 0;
			if(time_num %3 == 0)
			{
				BEEP =~BEEP;
				LED =~LED;
			}
		}
	}
	else													         //设置界面
	{
		RELAY_LED =0;
		RELAY_JS = 0;
		RELAY_JR = 0;
		RELAY_FS = 0;
		BEEP = 0;
		LED = 1;
	}
}	
if(flag_2s == 1)																					//两秒上传一次数据

{
flag_timer_begin_2s = 0;
flag_2s = 0;
Aliyun_Send_Data();
flag_timer_begin_2s = 1;
}
}

/****
*******数据上报函数
数据更改时，将数据发布给服务器
*****/
void Aliyun_Send_Data(void)
{
sprintf(send_data,“{“method”:“thing/event/property/post”,“id”:“203302322”,“params”:{“temp_value”:%d.%d,“humi_value”:%d.%d,“humi_max”:%d,“humi_min”:%d,“temp_max”:%d,“temp_min”:%d,“JQ_value”:%d,“JQ_max”:%d,“SOX_value”:%d,“SOX_max”:%d,“light_value”:%d,“light_min”:%d,“RELAY_FS”:%d,“RELAY_JR”:%d,“RELAY_LED”:%d,“RELAY_JS”:%d,“flag_mode”:%d,“time_num”:%d},“version”:“1.0.0”}”,
temp_value/10,temp_value%10,humi_value/10,humi_value%10,humi_max,humi_min,temp_max,temp_min,JQ_value,JQ_max,SOX_value,SOX_max,light_value,light_min,(_Bool)RELAY_FS,(_Bool)RELAY_JR,(_Bool)RELAY_LED,(_Bool)RELAY_JS,flag_mode,time_num);

Aliyun_Publish(topics_post, send_data);  //添加数据，发布给服务器	

}