目錄TOC\o"1-2"\u摘要 IAbstract II第1章 引言 11.1 選題背景與意義 11.2 國內(nèi)外室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀 11.3 本項目設(shè)計的目的及內(nèi)容 21.4 本文的論文結(jié)構(gòu)與章節(jié)安排 2第2章 系統(tǒng)設(shè)計以及總體框架設(shè)計 52.1 單片機模塊 52.2 電源方案 82.3 甲烷監(jiān)測 82.4 總體硬件電路框架 82.5 本章小結(jié) 8第3章 硬件系統(tǒng)的實現(xiàn) 93.1 單片機最小系統(tǒng)分析 93.2 甲烷監(jiān)測模塊 93.3 一氧化碳監(jiān)測模塊 93.4 煙霧監(jiān)測模塊 103.5 語音模塊電路 103.6 電機驅(qū)動模塊 103.7 顯示電路 103.8 報警模塊 103.9 本章小結(jié) 10第4章 系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn) 114.1 編程程序介紹 114.2 主程序流程實現(xiàn) 114.3 按鍵函數(shù)流程實現(xiàn) 114.4 監(jiān)測函數(shù)流程實現(xiàn) 114.5 顯示函數(shù)流程實現(xiàn) 114.6 本章小結(jié) 11第5章 仿真測試和實物測試 135.1 仿真總體實現(xiàn) 135.2 調(diào)整閾值仿真測試 135.3 蜂鳴器、風(fēng)扇仿真測試 135.4 實物總體實現(xiàn) 135.5 調(diào)整閾值實物測試 135.6 蜂鳴器、風(fēng)扇實物測試 135.7 本章小結(jié) 13第6章 總結(jié)與展望 136.1 工作總結(jié) 136.2 研究展望 13參考文獻 14相關(guān)的科研成果目錄 17致謝 18附錄 19隨著社會經(jīng)濟水平的提高在提高生活質(zhì)量水平的同時,對自己所處的空氣質(zhì)量等級也越來越重視。人的大部分時間都花在房子里,所以,每個人身體的好壞,都和室內(nèi)的空氣好壞有著密不可分的關(guān)系。溫度、濕度在不同季節(jié)的變化,也可能對健康造成危害。溫度和環(huán)境濕度是動態(tài)的，它們是無時無刻都在變化的，它的變化同時會影響人們的身心健康，溫度和濕度的過高過低對我們?nèi)祟悂碚f都不是很好。根據(jù)美國研究人員進行的一項調(diào)查：適合人體健康溫度的范圍是18.5℃——23.6℃，健康濕度范圍是45％——65％RH。如果我們身體的細胞生活在上述的空氣條件下，它們會散發(fā)出一種化學(xué)物質(zhì)使得我們精神上得到快樂，能使我們身體壽命更加長壽。相反當(dāng)我們所需的每一種氣體的環(huán)境濕度在42.6%RH以下時,人體的支氣管基礎(chǔ)代謝和黏膜組織體細胞代謝就會變得緩慢,從而對大家的人身安全造成嚴重威脅。當(dāng)氣體的環(huán)境濕度在63.7％RH以上時，人體內(nèi)不僅激素分泌紊亂，且還會感到無精打采和疲倦。不難看出，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的研究具有很重要的現(xiàn)實意義[1]。我國正處于社會主義發(fā)展中，是一個發(fā)展中國家，在各個方面的綜合實力也有所欠缺。就我國目前的科研狀況相對資本主義國家來說，是稍有落后的，在很多方面都還未達到智能化水平。而就以室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測這一方面來說，我國還有很多地方需要進步、完善。這類系統(tǒng)大多為了完成設(shè)計設(shè)計成以單片機為核心模板的系統(tǒng),以完成對自然環(huán)境的檢測作用。而且隨著科技水平的發(fā)展,人們只會進行更深層次的科學(xué)研究,而且還會繼續(xù)發(fā)展下去[2]。與國內(nèi)相比,國外此類研究開展較早,而中國卻是近幾年才開始不如此類的研究發(fā)展。同時相對我國，國外的開發(fā)和研究環(huán)境監(jiān)測技術(shù)較為完備,在產(chǎn)品研發(fā)中對相關(guān)儀器設(shè)備評價較高,并不斷在應(yīng)用中進行研發(fā)。中國在技術(shù)裝備上與國外相比較有著很大的差距，我們沒有國外那么先進的設(shè)備也沒有那么完善的技術(shù)，如果想要在智能方面上掰一掰手腕，那么傳感器這一方面就是我們不可逾越的鴻溝，人工智能和傳感器識別一直是我們研究的方向為的是更好的服務(wù)社會服務(wù)人民。但是學(xué)習(xí)資本主義國家的技術(shù)和培養(yǎng)我國的技術(shù)成長,從古來都是沒有爭議的，正所謂“師夷長技以制夷”。許多廠商和研究室都在學(xué)習(xí),培養(yǎng)和引進優(yōu)秀的海外環(huán)境監(jiān)測技術(shù)[3]。從總體上看,這一科研內(nèi)容仍具有較大的實踐意義。本項目旨在開發(fā)一套高效、準確、實時的室內(nèi)有害氣體檢測預(yù)警系統(tǒng)，以保障人們居住和工作環(huán)境的安全與健康。通過該系統(tǒng)，可以及時發(fā)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境中的有害氣體，如一氧化碳、甲醛等，從而預(yù)防潛在的健康風(fēng)險和安全事故。系統(tǒng)的設(shè)計考慮了用戶友好性、成本效益和環(huán)境適應(yīng)性，使其能夠在家庭、辦公室、工業(yè)場所等多種室內(nèi)環(huán)境中得到廣泛應(yīng)用。以下將是本項目的設(shè)計工作方向:研究與開發(fā)：項目初期將對現(xiàn)有的有害氣體檢測技術(shù)進行深入研究，并開發(fā)出適用于本系統(tǒng)的新型傳感器技術(shù)，以提高檢測的靈敏度和準確性。傳感器集成：設(shè)計并集成一系列高靈敏度的氣體傳感器，能夠?qū)Χ喾N有害氣體進行快速檢測，并具備長期穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)收集及推算：開發(fā)數(shù)據(jù)的處理算法，對傳感器所得到的電子數(shù)據(jù)進行在線分析，并推算給下一步應(yīng)實施的系統(tǒng)。預(yù)警機制：建立預(yù)警機制，當(dāng)檢測到有害氣體濃度超過安全閾值時，系統(tǒng)能夠立即發(fā)出警報，并通過移動應(yīng)用或其他通訊方式通知用戶。用戶界面設(shè)計：設(shè)計直觀易用的用戶界面，使用戶能夠輕松地監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，并根據(jù)需要調(diào)整系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)集成與測試：將所有組件集成到一個完整的系統(tǒng)中，并在多種室內(nèi)環(huán)境中進行測試，以驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性。該體系通過項目的實施,保證了人們居住的環(huán)境,反過來也有利于提高人們的生活質(zhì)量。設(shè)計方案的最后部分是一款多功能顯示屏,適用于家庭對空氣中有害物質(zhì)的含量、濕度以及空氣溫度等進行檢查。預(yù)期將顯著提高室內(nèi)環(huán)境安全水平，減少有害氣體對人體健康的影響，并為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出貢獻。本文共分為6章，章節(jié)內(nèi)容安排如下：第1章是引言部分,本章旨在深入探討關(guān)于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測器的實用性和產(chǎn)品所處環(huán)境情況是否被需要或是產(chǎn)品能帶來什么樣的收益。第2章是系統(tǒng)模塊的篩選,主要在于選出最適合且較為全面的方案以及構(gòu)架整體硬件電路框架。第3章是硬件模塊的篩選,所篩選出的模塊將會結(jié)合本項目最初的設(shè)計目的進行篩選,力求達到項目的完整性。第4章是系統(tǒng)程序設(shè)計,包括主流程設(shè)計、按鍵函數(shù)、監(jiān)測函數(shù)，顯示函數(shù)的設(shè)計。第5章為系統(tǒng)的仿真測試，采用Proteus仿真軟件進行仿真調(diào)試，最后再根據(jù)實物來進行相對的測試并得到結(jié)果。第6章為全文的工作總結(jié)以及展望。采用STM32F103C8T6微控制器作為本次項目主板芯片,它有著一定優(yōu)勢:它有高性能的同時還有著低功耗，該單片機支持多種開發(fā)工具和編程語言，同時它的穩(wěn)定性以及可靠性都很高，被應(yīng)用于眾多工業(yè)、電子領(lǐng)域而且相比較與其他芯片，它的性價比一直是第一位。因此選擇了該集成IC作為微控制器集成IC[4]。選擇開關(guān)電源直接關(guān)系到使用的系統(tǒng)是否可靠。這一點是格外重要的，所以我提前準備了三種方案，我將會在這兩種方案中選擇一種較為適合本設(shè)計的方案。因為芯片要在5V的安全電壓下工作，還要確保電影穩(wěn)定在3.3V這是一處需要考慮到的地方。我們可以采用ASM1117降壓集成IC。就如圖2-1所示，這個集成IC的輸出電壓比較穩(wěn)定,工作標準電壓范圍較大[5]。圖2-1圖2-1ASM1117穩(wěn)定輸出3.3V電壓原理圖關(guān)于5V開關(guān)電源的選擇計劃：方案1：選擇電腦轉(zhuǎn)接口的5VUSB電源，然后使用集成IC轉(zhuǎn)換開關(guān)電影。再用這款集成芯片進行升壓處理，防止輸入的開關(guān)電源不滿足我們所需要的電壓，同時這樣以來所得到的電源也會更加穩(wěn)定。相比直接連接開關(guān)電源所帶來的上下波動，可以通過這個方案得到穩(wěn)固電壓[6]。下圖2-2就是我們所采取的集成電路圖：圖2-2圖2-2SX1308穩(wěn)定輸出5V電壓原理圖方案2：采用高于我們所需的12V電壓用降壓的原理將電壓降低至我們所需要的伏特數(shù)，但是這一方案的關(guān)鍵在于輸入電壓必須得是穩(wěn)定輸入，這樣才能通過降壓集成降壓，否者會導(dǎo)致整個系統(tǒng)變得不穩(wěn)定從而容易失控會影響其他系統(tǒng)正常工作。采用的降壓芯片選擇的是兩塊不一樣的芯片，它們分別是ICLM7805和ASM1117，通過這兩個芯片可以將高壓轉(zhuǎn)化為我們所需要的電壓值[7]。圖2-3圖2-3LM7805降壓原理圖方案3：直接使用5V的開關(guān)電源。同時可以選擇轉(zhuǎn)接器來提供穩(wěn)定的5V。其實,從上面的方案方案對比就不難看出,比較好的方案應(yīng)該屬于上面的內(nèi)容，但無需在設(shè)計計劃中涉及成本。但是高散熱的問題無法解決，而上述的方案2為每個人帶來了一個相對穩(wěn)定的電源電路，從成本上來說，應(yīng)該采取該方案計劃[8]。圖2-4圖2-45V電源電路原理圖采用MQ-4甲烷氣體傳感器，MQ-4氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫，當(dāng)空中存在可燃氣體的時候傳感器的導(dǎo)電率會隨著可燃氣體濃度的增大而增大，而且它對于酒精和其他一些干擾性氣體有著較強的抗干擾能力。其原理是通過二氧化錫與空氣中的氣體進行氧化還原反應(yīng),從而達到探測的目的。MQ-4傳感器相對穩(wěn)定的特性和更常見的檢查類別[9]。圖2-5MQ-4甲烷傳感器圖2-5MQ-4甲烷傳感器總體的硬件電路框架如圖2-6所示，核心是STM32單片機，通過該單片機連接其他框架，單片機通過所得到的輸入框架的數(shù)據(jù)再將這些數(shù)據(jù)處理并控制輸出部分。MQ-7一氧化碳氣體傳感器會將空氣中所含的一氧化碳濃度轉(zhuǎn)化為電子信號在傳輸給STM32單片機，MQ-4甲烷氣體傳感器會將空氣中所含的甲烷濃度轉(zhuǎn)化為電子信號在傳輸給STM32單片機，MQ-2煙霧氣體傳感器會將空氣中所含的煙霧濃度轉(zhuǎn)化為電子信號在傳輸給STM32單片機。同時按下不同的按鍵會先通過按鍵掃描的方式講不通的信號傳入單片機。還有一個部分就是電源回路會為整個系統(tǒng)供電。而單片機最小系統(tǒng)會根據(jù)上面所反饋的信號在內(nèi)部進行數(shù)據(jù)處理和分析，將氣體傳感器所監(jiān)測到的實時數(shù)值顯示在顯示屏上，如果傳入的氣體傳感器的電子信號超過我們所設(shè)置的閾值，那么單片機系統(tǒng)會發(fā)指令給蜂鳴器和電機驅(qū)動模塊上，促使蜂鳴器發(fā)出警報，驅(qū)動電機模塊帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動這樣就可以把有害氣體排出室外。圖2-6系統(tǒng)設(shè)計整體框圖圖2-6系統(tǒng)設(shè)計整體框圖本章集中討論了系統(tǒng)設(shè)計的總體方案以及各個方面的論證過程，確保所提出的系統(tǒng)既實用又高效。首先，我從多個備選方案中選擇STM32微控制器作為系統(tǒng)的核心[10]，主要基于其優(yōu)秀的性能、高效的能耗管理以及強大的處理能力。隨后，我對電源方案進行了詳細的論證，確保系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下穩(wěn)定運行。針對煤氣監(jiān)測方面，我對比分析了多種傳感器，最終選擇了最適合我們系統(tǒng)需求的傳感器，以實現(xiàn)對煤氣泄露的精確檢測。同時，在本章中，我也詳細設(shè)計了系統(tǒng)的總體硬件電路框架，明確了各個模塊的功能并確保它們能夠協(xié)同工作，形成一個完整的室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。通過對系統(tǒng)設(shè)計方案的論證以及總體框架的設(shè)計，本章為后續(xù)的系統(tǒng)實現(xiàn)及測試工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。室內(nèi)氣體監(jiān)測系統(tǒng)是由STM32F103C8T6單片機最小系統(tǒng)為核心連接了三種氣體傳感模塊和一套電機外加上蜂鳴器報警和一塊液晶顯示屏。圖3-1圖3-1單片機最小系統(tǒng)原理圖上圖3-1時本項目的核心處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)圖如圖所示，作為STM32單片機其接口眾多且功能強大，在保證功能全面的同時，功耗也較低，相比較其他單片機它的性價比不言而喻，選擇這款單片機并不是只看到了它的低成本且實用，而是因為我所想開發(fā)的各種系統(tǒng)它都能兼顧，而且不只是我，我身邊眾多的同學(xué)又或者是很多大型的企業(yè)在某些方面都會選擇使用這款芯片，所以我有理由相信這款芯片所帶給我的優(yōu)勢將會是很大的[11]。圖3-2圖3-2單片機原理圖圖3-3圖3-3復(fù)位、晶振電路原理圖3.2.1MQ-4傳感器表3-1和表3-2中顯示了MQ-4數(shù)據(jù)信息。在條件允許的情況下，反生了一些化學(xué)反應(yīng)，從而降低了半導(dǎo)體材料表面層的CO2，從而阻值減小。當(dāng)氣體濃度適中時，傳感器的電阻與氣體濃度成反比[12]。表3-1表3-1MQ-4標準工作條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注VC回路電壓≤15VACorDCVH加熱電壓5.0±0.2VACorDCRL負載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Ω±3ΩPH加熱功耗≤900mVV表3-表3-2MQ-4靈敏度特性符號參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)備注Rs敏感體電阻10KΩ-60KΩ（1000ppm甲烷）探測范圍：300-5000ppm液化氣、天然氣、煤氣α濃度斜率≤0.6(R1000ppm/R500ppm標準工作條件溫度、濕度20℃±2℃；65%±5%RH標準測試電路Vc:5.0V±0.1VVH:5.0V±0.1V預(yù)熱時間不少于48小時3.2.2甲烷監(jiān)測模塊MQ-4甲烷氣體傳感器和其他傳感器不一樣之處在于其中含有特殊的氧化物，當(dāng)MQ-4甲烷氣體傳感器接觸到甲烷氣體時,它會進行一系列的化學(xué)反應(yīng),從而使電阻阻值減小，使它的外圍電路電壓升高，再將氣體轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送到單片機上最后由單片機發(fā)出指令進行下一步的實際操作。傳感器接線如圖3-4所示。圖3-4MQ-4傳感器與單片機連接圖3-4MQ-4傳感器與單片機連接3.3.1MQ-7傳感器MQ-7模塊，MQ-7可以檢測空氣中的一氧化碳(CO)濃度。它采用半導(dǎo)體氣敏元件來檢測CO的氣體濃度，其靈敏度高、反應(yīng)速度快、響應(yīng)時間短、成本低廉等特點使得它被廣泛應(yīng)用于智能家居、工業(yè)自動化、環(huán)保檢測等領(lǐng)域。其傳感器內(nèi)的二氧化錫再碰到一氧化碳時會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)使得傳感器發(fā)熱升溫，當(dāng)溫度達到一定時會驅(qū)散附著在傳感器表面的其他氣體以達到更直觀有力的數(shù)據(jù)[13]。其工作條件參考表3-3。表3-3MQ-7標準工作條件表3-3MQ-7標準工作條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注VC回路電壓≤10VDCVH加熱電壓5.0V±0.2VACorDC（高）1.5V±0.1VACorDC（低）TL加熱時間60±1S（高）90±1S（低）RL負載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Ω±3Ω（室溫）PH加熱功耗≤350mW圖3-5中觀測可以明顯發(fā)現(xiàn)當(dāng)電阻越高的時候氣體濃度越低，當(dāng)氣體濃度升高時電阻值降低從而導(dǎo)電率上升，而不同的氣體對其影響不一樣圖中看見甲烷的影響是最直接最大的。圖3-5靈敏度曲線圖3-5靈敏度曲線3.3.2MQ-7一氧化碳檢測MQ-7一氧化碳傳感器中含有二氧化錫，當(dāng)MQ-7一氧化碳傳感器接觸一氧化碳氣體時，二氧化錫會發(fā)生一些特殊的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的熱量從而使得電阻升溫，電阻升溫后阻值下降，外圍電路電壓升高，就達到了將氣體轉(zhuǎn)化為電信號的目的，在傳輸?shù)絾纹瑱C捏，再由單片機發(fā)出命令以執(zhí)行下一個實際操作[14]。傳感器接線如圖3-6所示。圖3-6圖3-6MQ-7傳感器與單片機連接3.4.1MQ-2傳感器MQ-2型煙霧感應(yīng)器是一種加入二氧化錫作為氣敏材料的表離式N型半導(dǎo)體。二氧化錫與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使氣敏材料的導(dǎo)電率升高。從而可以得知空氣中所存在的煙霧濃度是高是低，煙霧越濃烈，導(dǎo)電率越大,它所發(fā)出的電子信號也就越大[15]。其優(yōu)點在于在較寬的范圍內(nèi)對可然的氣體有良好的靈敏度，壽命長成本低且容易驅(qū)動不復(fù)雜3.4.2煙霧檢測MQ-2煙霧傳感器中有一種特殊的半導(dǎo)體材料，當(dāng)MQ-2煙霧傳感器接觸到煙霧時，會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)從而使得傳感器內(nèi)部的半導(dǎo)體器件電阻降低，電阻降低之后所連接的外圍電路會發(fā)生相應(yīng)的改變，然后再將所監(jiān)測到的煙霧濃度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化并發(fā)送到單片機芯片中據(jù)再由單片機發(fā)出指令,進行下一步的實際操作。傳感器接線如圖3-7所示。圖3-7MQ-2圖3-7MQ-2傳感器與單片機連接語音模塊其主要作用是能語音識別，在本此項目中的主要作用是將我們編程所輸入的文字轉(zhuǎn)成語音來播報出來，當(dāng)蜂鳴器響起可一連牽動著語音模塊，本次設(shè)計中我將蜂鳴器和語音模塊的輸入設(shè)定為“警報”，當(dāng)蜂鳴器被觸發(fā)時便會發(fā)出“警報，警報”直至空氣環(huán)境達到我所設(shè)定的閾值以下才會停止播報語音。圖3-8語音模塊接口圖3-8語音模塊接口3.6電機驅(qū)動模塊設(shè)計采用的電機驅(qū)動型號為MX1508SOP-16，選擇此電機的原因是因為它采用H橋電路結(jié)構(gòu)設(shè)計采用高可靠功率管工藝，特別適合驅(qū)動線圈和馬達等感性負載。后驅(qū)動更大,恒定電流輸出為1.5A,最大電流輸出為2A。防止塑料包裝因溫度持續(xù)升高導(dǎo)致冒煙起火等安全隱患。內(nèi)置的溫度延遲電源電路可確保在電源電路恢復(fù)到安全溫度后可以再次操作電源電路[17]。圖3-9圖3-9電機驅(qū)動模塊電路圖3.7顯示電路將顯示屏連接至單片機，單片機會將其所處理過的數(shù)據(jù)展現(xiàn)在顯示屏上，無論是監(jiān)測氣體所得到的數(shù)據(jù)，還是按鍵按下所引起的數(shù)值變化，都能通過單片機信息數(shù)據(jù)內(nèi)部處理后反饋到液晶顯示屏上，以達到簡潔好操作的目的[18]。顯示屏連接圖如圖3-10所示。圖3-10單片機顯示電路圖3-10單片機顯示電路3.8報警模塊蜂鳴器在受到高電平指令時會被觸發(fā)發(fā)出響聲從而來達到報警的功能，如果三個氣體傳感器有一個或者多個收集到的空氣氣體濃度超過我們所設(shè)置的閾值因就會觸發(fā)蜂鳴器。報警模塊原理圖如圖3-11所示。圖3-11報警模塊圖3-11報警模塊3.9本章小結(jié)在本章節(jié)中，我對系統(tǒng)的主要硬件部分都進行了解析，為了得到所選擇的硬件的合理性。同時我也從完成整體設(shè)計的角度出發(fā)，確保系統(tǒng)設(shè)計的每一部分都能為最終目標服務(wù)：實現(xiàn)一個高效、準確的室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。我們對單片機最小系統(tǒng)、甲烷監(jiān)測模塊、一氧化碳監(jiān)測模塊、煙霧監(jiān)測模塊以及其他關(guān)鍵模塊（如語音模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示電路）的設(shè)計與連接方法進行了詳盡的討論。特別是在監(jiān)測模塊的選擇和設(shè)計上，我通過引入MQ系列傳感器來分別對甲烷、一氧化碳和煙霧等有害氣體進行檢測[19]，旨在通過精確的傳感技術(shù)來提升系統(tǒng)的監(jiān)測效率和準確率。此外，報警模塊的設(shè)計確保了一旦檢測到有害氣體超標，系統(tǒng)能夠立即采取報警措施，以提示用戶采取相應(yīng)的安全措施。本章主要內(nèi)容包括系統(tǒng)程序的設(shè)計,包括主流程設(shè)計、按鍵函數(shù)、監(jiān)測函數(shù)，顯示函數(shù)的設(shè)計。本設(shè)計所用到的編程軟件為Keil5，其界面如圖4-1所示：圖4-1圖4-1Keil5開發(fā)界面本設(shè)計采用的編程為KEIL5,相對于其他軟件而言,KEIL5更加建議,容易上手,大部分的嵌入式軟件開發(fā)者都會選擇使用keil5進行編程。Keil5支持多種芯片編程無論是51單片機還是STM32系列都能夠兼容，在編程過后生成的文件可以通過燒錄器連接電腦和單片機直接把寫的程序燒錄進單片機里面，很是便捷。同時編譯的結(jié)果會顯示在下方,不管報錯還是編譯成功都方便我們查找漏洞并及時修補。系統(tǒng)的主流程圖如圖4-2所示；圖4-2程序總體流程圖圖4-2程序總體流程圖各模塊先初始化,隨后進如第一個循環(huán)，開始按鍵掃描，通過按鍵掃描得到不同的鍵值，再通過不同的鍵值得到不同的數(shù)據(jù)處理，第一個通過按鍵判定來切換主界面,第二個通過按鍵來獲取三種氣體傳感器的監(jiān)測數(shù)值，第三就是通過傳感器所監(jiān)測到的數(shù)值來判斷是否在閾值內(nèi)，如果不在則會進行下一步，通過不同的界面標志位顯示出來,其他界面顯示設(shè)置CO、甲烷、煙閾值等。其部分主程序源碼如下所示：intmain(void){SystemClock_Config(); HAL_Delay(100);MX_DMA_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_ADC1_Init(); LCD1602_GPIO_init(); //1602相關(guān)初始化 LCD1602_init(); LCD_Dis_Init(); HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1); //打開定時器1中斷{（部分代碼省略）…… }}按鍵函數(shù)子流程圖如圖4-3所示；圖4-3圖4-3按鍵函數(shù)子流程圖在按鍵被按下的一刻發(fā)生判斷，判斷是否有按鍵按下，如果沒有按下則繼續(xù)處于按鍵掃描狀態(tài)，如果按下判斷按下的按鍵的鍵值是多少，先判定按下的鍵值是否為1，如不為1則進行下一項判定，判定按下鍵值是否為2，如不為2則繼續(xù)往下判定鍵值是否為3。當(dāng)按下的鍵值為1時液晶屏幕會切換界面，一共有四個界面，每得到一次按鍵1就會切換一次，以此循環(huán)。如果按下的鍵值為2且界面剛好處于三種氣體任意一種的閾值界面時，可以在我們所設(shè)定的基礎(chǔ)閾值上增加一格，同理如果按下的鍵值為3且剛好處于三種氣體的任意一種閾值界面時，我們可以在我們所設(shè)定的基礎(chǔ)閾值上減小一格。其部分程序源碼如下所示：voidKey_function(void){ key_num=Chiclet_Keyboard_Scan(); //按鍵進行掃描 if(key_num!=0) //掃描到有按鍵按下 { switch(key_num) { case1: //按鍵鍵值1，切換界面 flag_display++; if(flag_display>=4) flag_display=0; lcd1602_clean(); LCD_Dis_Init(); break;（部分代碼省略）……}}監(jiān)測函數(shù)子流程如下圖4-4所示圖4-4監(jiān)測圖4-4監(jiān)測函數(shù)子流程圖在傳感器通過于空氣中的特殊氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所得到氣體信息轉(zhuǎn)化為電子信號在將信號作為數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機，同時根據(jù)這次數(shù)據(jù)進行我們所設(shè)定的閾值判斷，若大于設(shè)定的閾值，則控制電機使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動同時讓蜂鳴器報警。部分程序源代碼如下所示：voidMonitor_function(void){ HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)adc_buf,3); //使能ADC1DMA模式 HAL_Delay(5); HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1); MQ7=(adc_buf[0]*100)/4096; //將adc數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換 MQ4=(adc_buf[1]*100)/4096; MQ2=(adc_buf[2]*100)/4096; if(MQ7>=MQ7_yu||MQ4>=MQ4_yu||MQ2>=MQ2_yu) { Motor_In1(1); beep_bz=1; BEEP(1);（部分代碼省略）……}}4.5顯示函數(shù)流程實現(xiàn)顯示函數(shù)子流程如圖4-5所示；圖4-5圖4-5顯示函數(shù)子流程圖一共有四種界面顯示方式,當(dāng)界面為0時,顯示的是當(dāng)前實時的三種氣體所監(jiān)測到的濃度值;當(dāng)界面為1時顯示MQ7的設(shè)置閾值界面，此時可以進行閾值加減;在第三個界面顯示時,顯示MQ4所設(shè)置閾值界面;在第四個界面的時候,顯示MQ2的設(shè)置閾值。顯示函數(shù)的部分程序源碼如下所示：voidDisplay_function(void){ switch(flag_display) //根據(jù)不同的顯示標志位，顯示不同的界面內(nèi)容 { case0: //界面0，顯示三個環(huán)境數(shù)據(jù) lcd1602_display_num(1,4,MQ7); lcd1602_display_num(1,13,MQ4); lcd1602_display_num(2,4,MQ2); break;（部分代碼省略）……}}4.6本章小結(jié)第四章著重于系統(tǒng)程序的設(shè)計，介紹了編程軟件的選擇與程序設(shè)計的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過選擇合適的編程環(huán)境和軟件，我確保了在STM32微控制器上的程序開發(fā)既高效又便捷。在本章中，我詳細描述了主程序的流程設(shè)計，確保系統(tǒng)的邏輯清晰，操作流暢。同時，我也針對按鍵功能、監(jiān)測功能以及顯示功能等關(guān)鍵功能模塊，設(shè)計了相應(yīng)的程序流程，確保這些功能的實現(xiàn)既穩(wěn)定又高效。特別是監(jiān)測函數(shù)和顯示函數(shù)的設(shè)計，它們直接關(guān)系到系統(tǒng)是否能準確捕捉到有害氣體的泄露并及時向用戶反饋信息[20]。通過精心設(shè)計的監(jiān)測與顯示流程，我們的系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境，一旦檢測到有害氣體超標，立即通過用戶界面進行提示，確保用戶能夠及時了解室內(nèi)環(huán)境狀況。本章為成品的仿真與系統(tǒng)調(diào)試完善作品的最后一步。如下圖5-1所演示為室內(nèi)氣體監(jiān)測系統(tǒng)的仿真整體設(shè)計,其中包含STM32單片機,液晶顯示屏,獨立按鍵,電位器,兩顆LED。其中單片機主芯片為STM32F103;顯示屏選擇了LCD1062,其作用是用于顯示三種氣體濃度值以及三種氣體設(shè)置閾值等指標;三個獨立的按鍵分別用于不同界面的調(diào)整;利用電阻組成的電位器,模擬檢測CO傳感器,甲烷傳感器,煙霧傳感器;當(dāng)LED1紅燈亮起代表蜂鳴器響起,LED2亮起代表電機啟動帶動風(fēng)扇進行運作。圖5-1圖5-1仿真總體設(shè)計如圖5-2.1所示，顯示屏上的數(shù)據(jù)是當(dāng)前實時的CO、甲烷、煙霧氣體濃度值。如圖5-2.2所示，在按鍵掃描后得到按鍵1這么一個數(shù)據(jù)時屏幕會自主切換到可以調(diào)控CO氣體濃度閾值的界面。如圖5-2.3所示，再通過按鍵掃描所得到的按鍵2來進行對此界面所顯示的氣體的閾值進行增加一格的處理,同理倘若此時按鍵掃描所得到的為鍵值3,那么會對當(dāng)前界面所顯示的氣體的閾值進行減小一格處理。如圖5-2.4所示，再次按下按鍵時通過按鍵掃描得知按下的鍵值為1,屏幕界面會進行切換,切換到甲烷氣體濃度閾值界面,此時可進行對甲烷氣體濃度閾值的調(diào)節(jié)。如圖5-2.5所示，按下按鍵后根據(jù)按鍵掃描所知按下的鍵值2或者3,對閾值進行增加一格或是減小一格。如圖5-2.6所示，根據(jù)上述在按下鍵位后屏幕切換到煙霧濃度閾值界面。圖5-2.7所演示，按下按鍵后根據(jù)按鍵掃描所知按下的鍵值2或者3,對閾值進行增加一格或是減小一格。再次按下按鍵中的切換鍵值1鍵就回到了實時氣體濃度值界面。此外，測試時設(shè)置的CO閾值的最小值為20，甲烷閾值最小值為25而煙霧閾值的最小值為30。圖5-2圖5-2.1初始仿真測試圖圖5-2.2圖5-2.2設(shè)置CO閾值仿真測試圖圖5-2.3圖5-2.3調(diào)整CO閾值仿真測試圖圖5-2.4圖5-2.4設(shè)置甲烷閾值仿真測試圖圖5-2.5圖5-2.5調(diào)整甲烷仿真測試圖圖5-2.6圖5-2.6設(shè)置煙霧閾值仿真測試圖圖5-2.7圖5-2.7調(diào)整煙霧閾值仿真測試圖如圖5-3所示，仿真實驗中采用了RV1、RV2、RV3三個電位器RV1用于模擬CO氣體檢測模塊,點擊RV1可以改變CO濃度的值。RV2用于模擬甲烷氣體檢測模塊，點擊RV2可以改變甲烷氣體濃度的值。RV3用于模擬煙霧檢測模塊，點擊RV3可變化煙霧濃度的值三。只要其中有一個大于我們設(shè)置的預(yù)定閾值，兩紅燈都會亮起，這就說明此時此刻的蜂鳴器報警、風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。圖5-3圖5-3空調(diào)繼電器斷開仿真測試圖5.4實物總體實現(xiàn)先將電路焊接完成，將顯示屏置于頭部，再將單片機焊接在核心位置，電源模塊和按鍵模塊放在容易觸碰到的位置，因為電機模塊所驅(qū)動的風(fēng)扇和蜂鳴器模塊都可以外接所以焊接的位置可以隨意，最后三個氣體傳感器模塊為了便于實驗檢測我將其安裝在電路板的邊緣處。下圖5-4為焊接完整系統(tǒng)圖：圖圖5-4完整焊接系統(tǒng)圖5.5調(diào)整閾值實物測試如圖5-5所示，顯示屏上的數(shù)據(jù)是當(dāng)前實時的CO、甲烷、煙霧氣體濃度值。如圖5-6所示，在按鍵掃描后得到按鍵1這么一個數(shù)據(jù)時屏幕會自主切換到可以調(diào)控CO氣體濃度閾值的界面。如圖5-7所示，再通過按鍵掃描所得到的按鍵2來進行對此界面所顯示的氣體的閾值進行增加一格的處理,同理倘若此時按鍵掃描所得到的為鍵值3,那么會對當(dāng)前界面所顯示的氣體的閾值進行減小一格處理。如圖5-8所示，再次按下按鍵時如果按鍵掃描得知按下的鍵值還是為1,那么單片機會做出相應(yīng)的判斷，此時屏幕界面會進行切換,切換到甲烷氣體濃度閾值界面,此時可進行對甲烷氣體濃度閾值的調(diào)節(jié)。如圖5-9所示，按下按鍵后根據(jù)按鍵掃描所知按下的鍵值2或者3,對閾值進行增加一格或是減小一格。如圖5-10所示，根據(jù)上述在按下鍵位后屏幕切換到煙霧濃度閾值界面。圖5-11所演示，按下按鍵后根據(jù)按鍵掃描所知按下的鍵值2或者3,對閾值進行增加一格或是減小一格。再次按下按鍵中的切換鍵值1鍵就回到了實時氣體濃度值界面。此外，實物測試時設(shè)置的CO濃度的閾值的為35，甲烷氣體濃度的閾值為60而煙霧的閾值的為50。圖5-5圖5-5初始系統(tǒng)測試圖圖5-6圖5-6設(shè)置CO閾值系統(tǒng)測試圖圖5-7圖5-7調(diào)整CO閾值系統(tǒng)測試圖圖5-8設(shè)置甲烷閾值系統(tǒng)圖5-8設(shè)置甲烷閾值系統(tǒng)測試圖圖5-9圖5-9調(diào)整甲烷系統(tǒng)測試圖圖5-10設(shè)置煙霧閾值系統(tǒng)圖5-10設(shè)置煙霧閾值系統(tǒng)測試圖圖5-11圖5-11調(diào)整煙霧閾值系統(tǒng)測試圖5.6蜂鳴器、風(fēng)扇實物測試如圖5-12所演示，打火機所散發(fā)出的氣體主要成分為液化石油氣，其中包含丁烷、丙烷等，可以用其來代替甲烷及一氧化碳進行實驗測試。當(dāng)CO氣體濃度值大于我們所設(shè)置的CO閾值時，傳感器上led燈亮起，同時蜂鳴器報警、電機帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。圖5-13、圖5-14分別為甲烷氣體濃度、煙霧氣體濃度大于設(shè)置的閾值時并，引起蜂鳴器報警、電機帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。圖5-12CO大于閾值系統(tǒng)圖5-12CO大于閾值系統(tǒng)測試圖圖5-13圖5-13煙霧大于閾值系統(tǒng)測試圖圖5-14甲烷大于閾值系統(tǒng)圖5-14甲烷大于閾值系統(tǒng)測試圖5.7本章小結(jié)在本章中，我著手進行系統(tǒng)的仿真調(diào)試工作，利用仿真軟件模擬系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對系統(tǒng)設(shè)計的理論性能進行驗證。通過設(shè)定不同的環(huán)境參數(shù)和閾值，我對系統(tǒng)的反應(yīng)速度、準確率以及穩(wěn)定性進行了全面的測試。特別地，蜂鳴器與風(fēng)扇模塊的仿真測試驗證了系統(tǒng)預(yù)警機制的響應(yīng)時間和效果，確保在實際應(yīng)用中能夠迅速、有效地警告用戶采取措施。仿真調(diào)試不僅幫助我發(fā)現(xiàn)了設(shè)計中的潛在問題，還為我提供了調(diào)整和優(yōu)化系統(tǒng)性能的機會。通過此階段的測試與分析，我對系統(tǒng)進行了必要的調(diào)整和優(yōu)化，為后續(xù)的實體構(gòu)建和現(xiàn)場測試奠定了堅實的基礎(chǔ)。在將系統(tǒng)組裝完成并部署到實際的監(jiān)測環(huán)境后，我進行了一系列的現(xiàn)場測試，以驗證系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的性能。通過對調(diào)整閾值的仿真測試以及蜂鳴器、風(fēng)扇模塊的效能測試，我仔細監(jiān)測并評估了系統(tǒng)的反應(yīng)速度、穩(wěn)定性和準確性，確保系統(tǒng)能夠在不同的環(huán)境條件下穩(wěn)定運行，并準確反映室內(nèi)有害氣體的實時情況?，F(xiàn)場調(diào)試階段是項目實施過程中至關(guān)重要的一步，它不僅驗證了系統(tǒng)設(shè)計的正確性，還確保了系統(tǒng)能夠在實際環(huán)境中達到預(yù)期的監(jiān)測和預(yù)警效果。通過這一階段的調(diào)試與優(yōu)化，我的室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)最終實現(xiàn)了既定的設(shè)計目標，為保障室內(nèi)環(huán)境安全提供了有效的技術(shù)支持。6.1工作總結(jié)隨著社會經(jīng)濟水平的提高在提高生活質(zhì)量水平的同時,對自己所處的空氣質(zhì)量等級也越來越重視。人的大部分時間都花在房子里,所以,每個人身體的好壞,都和室內(nèi)的空氣好壞有著密不可分的關(guān)系。我們知道溫度、濕度以及有害物質(zhì)的濃度,這些參數(shù)缺一不可。本次項目成功設(shè)計并實現(xiàn)了一款基于STM32微控制器的室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)緊貼實際應(yīng)用需求，以高效、準確監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境為目標，通過引進先進的傳感技術(shù)和微控制器技術(shù)，保證系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境下穩(wěn)定運行，及時檢測并預(yù)警室內(nèi)可能存在的有害氣體，為人們提供一個更加安全、健康的生活環(huán)境。系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程涵蓋了硬件選擇與設(shè)計、系統(tǒng)軟件開發(fā)、仿真調(diào)試以及系統(tǒng)現(xiàn)場部署與測試等多個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)都經(jīng)過了精心的規(guī)劃和執(zhí)行，確保了系統(tǒng)不僅在技術(shù)上達到預(yù)期目標，而且在實際操作中也展現(xiàn)了良好的性能。在此過程中，我面臨并克服了多項挑戰(zhàn)，如硬件資源的限制、傳感器的選擇與校準、系統(tǒng)功耗管理以及實時數(shù)據(jù)處理等問題，首先是對于傳感器及其一些其他硬件的選擇，我選擇了較為性價比高的MQ系列的氣體傳感器，它的優(yōu)點在于便宜且不失檢測的準確性，其次在設(shè)計過程編譯代碼中嘗試了各種報錯，這點也通過在網(wǎng)上不斷查詢資料詢問身邊的老師同學(xué)從而進行解決了這一系問題，整個系統(tǒng)通過不斷的測試與優(yōu)化，最終實現(xiàn)了一個高效可靠的室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。以STM32單片機為核心微處理器,利用不同的氣體傳感器收集監(jiān)測空氣中的氣體質(zhì)量指標，并將其轉(zhuǎn)化為電子信號由數(shù)據(jù)的方式傳輸?shù)絾纹瑱C，再由單片機這個中間處理站解決數(shù)據(jù)信息處理，如若空氣中氣體濃度數(shù)值超過我們所規(guī)定的閾值，就會發(fā)出警報，同一時刻會驅(qū)動風(fēng)扇將不良空氣排放到屋外。6.2研究展望雖然本項目在當(dāng)前的技術(shù)和應(yīng)用背景下已經(jīng)取得了一定的成果，但隨著技術(shù)的進步和人們需求的變化，未來的研究和開發(fā)將會面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。下面列舉了幾個可能的研究展望方向：傳感器技術(shù)的更新改進：隨著傳感器技術(shù)的不斷進步，新型傳感器更加精確、穩(wěn)定且功耗更低。未來的系統(tǒng)可以考慮采用更先進的傳感器，以提升系統(tǒng)的監(jiān)測精度和響應(yīng)速度。人工智能算法的引入：通過引入人工智能算法（如機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)），系統(tǒng)可以更精確地分析檢測到的數(shù)據(jù)，從而提高識別特定氣體的準確性，甚至預(yù)測可能的異常事件，從而進一步提升系統(tǒng)的預(yù)警能力。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的整合應(yīng)用：將系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)或其他智能家居設(shè)備連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制。這將使系統(tǒng)不僅能夠在本地提供預(yù)警，還能通過網(wǎng)絡(luò)把有害氣體泄漏的信息發(fā)送到用戶的智能設(shè)備上，甚至自動調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)或聯(lián)系緊急服務(wù)。綠色可再生能源持續(xù)發(fā)展：在保證其性能增加的前提下降低功耗，并嘗試采取太陽能、風(fēng)能和其他綠色能源為其系統(tǒng)進行供電，這樣以來一方面既能保障系統(tǒng)的持續(xù)運做，又能減少對傳統(tǒng)能源的依賴，對環(huán)境保持友好性。多場景適應(yīng)性的拓展：目前系統(tǒng)主要針對家庭或辦公環(huán)境設(shè)計，未來可探索更多應(yīng)用場景，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)或公共設(shè)施等，增強系統(tǒng)的適用范圍和靈活性。通過以上展望，我們相信，隨著技術(shù)的不斷進步和創(chuàng)新，室內(nèi)有害氣體監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)將擁有更加廣闊的應(yīng)用前景，更好地服務(wù)于人們的日常生活和工作。劉超然,朱珠,韋福鶴,劉守印.基于LoRa的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2020,20(06):59-62.朱菊香,谷衛(wèi),潘斐,羅丹悅,權(quán)海洋,朱雨恒.基于STM32室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2022,12(11):11-14.曹偉洋,王濤,馬宏莉,曾敏,楊建華,楊志.基于STM32單片機的便攜式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀[J].傳感器與微系統(tǒng),2022,41(11):101-104.王波.基于STM32單片機的室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].電子測試,2022,36(17):31-33.郭亞勤,楊靜,王艷花.基于OceanConnect室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)[J].電子設(shè)計工程,2020,v.28;No.427(05):62-66.劉超然,朱珠,韋福鶴,等.基于LoRa的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2020,020(006):59-62.楊春勇.基于差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)檢測室內(nèi)空氣質(zhì)量研究[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,(01):68-70.王媛媛,段敏杰,童軍.FPGA的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測與調(diào)節(jié)系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng),2016,35(12):140-140.孫嘉彬.空氣質(zhì)量傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].山東大學(xué),2023.王金權(quán).基于STM32的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息與電腦(理論版),2022,34(14):92-94.胡來,廉小親,吳文博,等.基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].測控技術(shù),2018,037(003):55-58,75.唐俊濤.基于STM32的室內(nèi)溫濕度及空氣質(zhì)量監(jiān)測[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2023,41(04):193-195.王岳樺.基于物聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計研究[J].中國新通信,2019,v.21(09):71-71.曹督尊,劉國彥,趙金才,甘敏,汪禹.基于STM32的智能室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].科技視界,2020,(16):25-27.方帆,許雪艷.基于STM32的便攜式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報,2022,11(02):51-54.張永志.室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)設(shè)計[J].福建電腦,2022,38(11):107-109.LaiHU,LianXQ,Wen-BoWU,etal.DesignofIndoorAirQualityInspectionSystemBasedonInternetofThings.Measurement&ControlTechnology,2018.ChenX,DengP.DesignofIndoorAirQualityInspectionSystemBasedonWIFI.2018.徐東洋,李博.氣體傳感器氣敏性能測試技術(shù)研究進展[J].化學(xué)分析計量,2024,33(01):126-132.陳楊炅,周陳乾,高宇霄,韋樸,楊潔.基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].信息與電腦(理論版),2023,35(11):164-166.uint8_tkey_num=0; //按鍵鍵值uint8_tflag_display=0; //顯示標志位uint32_tadc_buf[3]; //存放三路ADC數(shù)組uint32_tMQ7,MQ4,MQ2; //三個環(huán)境數(shù)據(jù)變量uint8_tMQ7_yu=20,MQ4_yu=60,MQ2_yu=30; //三個環(huán)境數(shù)據(jù)閾值變量uint8_tbeep_bz; //報警標志位uint8_tuart2_bz; //串口2標志位uint16_ttime;voidSystemClock_Config(void);voidKey_function(void); //按鍵函數(shù)voidMonitor_function(void); //監(jiān)測函數(shù)voidDisplay_function(void); //顯示函數(shù)voidLCD_Dis_Init(void); //顯示內(nèi)容初始化函數(shù)voidKey_function(void){ key_num=Chiclet_Keyboard_Scan(); //按鍵掃描 if(key_num!=0) //有按鍵按下 { switch(key_num) { case1: //按鍵1,切換界面 flag_display++; if(flag_display>=4) flag_display=0;