基于STM32的PM2.5监测系统设计.docx

摘要:近年来，雾霾问题引起了大家的重视，也影响了民众的生活。因为空气质量的恶化，雾霾现象频现，严重危害人们的身体健康，国内不少地区已经把雾霾天气作为天气预警预报的重要一项，将雾霾的污染程度作为一项评价环境质量的重要依据。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属砷铬铅等颗粒组成。因此，对PM2.5的监测具有十分重要的意义。

本文为实现对环境中PM2.5值的监测，设计了基于STM32的PM2.5监测系统，详细阐述了系统的工作原理及其软硬件设计。系统以STM32作为核心控制器，采用夏普光学灰尘传感器（GP2Y1010AU0F）检测环境中PM2.5的浓度信息，将采集的数据信息发送到STM32中进行分析处理。当污染指数超过一定范围时，STM32触发相应报警装置并启动相应的空气净化装置，同时通过SIM900A将相关的PM2.5浓度信息发送到用户手机，并可以通过手机短信进行相应控制。

论文从监测污染物的现实需求出发，与手机移动端结合在一起，使设计的PM2.5监测系统取得了较好的成果，具有一定的实际应用价值。

关键词：STM32；PM2.5；灰尘传感器；SIM900A

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 PM2.5监测的研究背景与意义-1

1.2 PM2.5监测国内外现状-1

1.3 PM2.5检测的常用方法和实施特点-1

1.4论文主要研究内容-2

2 系统设计方案-3

2.1系统设计的要求-3

2.2系统设计的整体框图-3

2.3系统方案的论证-4

2.3.1核心芯片选择-4

2.3.2无线通信模块-4

2.3.3采集端模块-5

3 PM2.5监测系统硬件设计-6

3.1主控制器开发板硬件设计-6

3.1.1 STM32最小系统-6

3.1.2 液晶显示模块设计-8

3.1.3 声光报警电路-8

3.2 无线通信模块-9

3.3 传感器模块-10

4 PM2.5监测系统软件设计-12

4.1主控制板软件设计方案-12

4.1.1 Cortex-M3系统程序设计方案-12

4.1.2 数据采集模块程序设计-14

4.1.3 液晶显示模块程序设计-15

4.2 SIM900A模块软件设计-16

4.2.1 STM32的底层配置-17

4.2.2 SIM900A短信功能的实现-17

5系统调试-18

5.1调试方法-18

5.2调试工具与调试过程-18

5.2.1 集成开发与调试环境Keil MDK-18

5.2.2 调试过程-19

结    论-20

参 考 文 献-21

附录1 相关设计图-22

附录2 设计主程序-23

致    谢-37