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stm32项目（28）——基于stm32的环境监测并上传至onenet云平台

news 2025/8/15 12:21:51

1.设计需求

用STM32F103C8T6，DHT11，MQ-4，GP2Y1010AU0F，esp8266，OLED等模块，
采集环境温度、湿度、PM2.5、瓦斯浓度等参数，并且在OLED屏幕上显示。
瓦斯浓度设置报警阈值，超过阈值报警，并且打开风扇通风。阈值通过按键调整。
配置WIFI模块，将数据发送到ONENET云平台，在电脑端进行显示。

硬件包括传感器、放大电路、A/D、显示、报警、电源等部分。

2.原理图

3.功能演示

基于STM32的环境监测系统并发送至OneNet云平台

4.主要模块

4.1烟雾传感器

MQ-2是一种广泛使用的半导体式气敏传感器，主要用于检测可燃气体（如甲烷、丙烷、氢气）和烟雾浓度，适用于火灾预警、燃气泄漏监测等场景。其特点是成本低、响应快，但需要预热稳定时间。

1. 基本特性

检测气体：
- 可燃气体（甲烷、丙烷、丁烷、氢气等）
- 烟雾（如木材、纸张燃烧产生的烟雾）
工作电压：5V DC（部分模块支持3.3V）
输出信号：
- 模拟输出（AO）：电压值（0~5V）随气体浓度变化
- 数字输出（DO）：阈值触发（高/低电平）
预热时间：约20~30秒（初次上电需稳定）
灵敏度调节：通过电位器调整数字输出的触发阈值

2. 硬件接口（4引脚）

引脚	功能	连接说明
VCC	电源（5V）	接单片机5V引脚
GND	接地	接单片机GND
DO	数字信号输出	接单片机GPIO（如D2）
AO	模拟信号输出	接单片机ADC引脚（如A0）

📌 注意：

部分模块自带比较器（LM393），可通过电位器调节数字输出的触发阈值。

若单片机为3.3V系统（如STM32），需确认模块是否兼容3.3V逻辑电平。

3. 信号传输与数据解析

(1) 模拟输出（AO）

输出电压随气体浓度升高而增大（0~5V）。
单片机通过ADC读取电压值，并映射为浓度：
需校准：在洁净空气中读取基准值，再对比目标气体浓度。

(2) 数字输出（DO）

当气体浓度超过阈值时，DO引脚输出低电平（触发报警）。
阈值可通过模块上的电位器调节。

本次工程，使用它的AO引脚，将模拟电压转换为浓度即可

4.2PM2.5传感器

GP2Y1014AU粉尘传感器

该模块驱动代码：

float GetGP2Y(void)
{
u32 AD_PM;
double pm;
GP2Y_LED=0;
delay_us(280);
AD_PM = Get_Adc(ADC_Channel_0); //PA0
delay_us(40);
GP2Y_LED=1;
delay_us(9680);
pm = (0.17*(5*AD_PM/4096.0)-0.1)*1000; //转换公式单位：ug/m3
return pm;
}