2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望5》指出,全球每年约二百多万人死因与PM2.5等颗粒物浓度上升有关。
甲醛:甲醛这种物质多存在室内装修材料中,对人们的身心健康十分不利。如果我们不能有效控制生活空气中的甲醛含量,长期下去轻者会产生恶心呕吐的不良反应,重则引发恶性肿瘤疾病。
天然气:天然气是目前家用煤气的主要成分,虽然经过不断改良,直接吸入对人的影响不大,但是易燃易爆。空气中天然气含量达到一定程度的时候,遇明火就会发生爆炸。
因此,在人们注重提高生活品质的同时,应当更重视生活环境是否健康。智能家居现已在逐步走进了人们的生活,越来越多的人认可了它的安全、智能、方便。可以说,未来的每个家庭都离不开智能家居,更加离不开空气检测的智能家居。[3]
1.2课题意义
迄今为止,人们的家居生活越来越倾向于“智能化”。随着物联网概念如火如荼的兴起,智能家居系统展露出的先进、舒适以及实用的特点普遍为人们所认可。物联网的兴起,将人们的传统思维打破。人们的思维定式一直是物理设施与软件系统分开,一边是生活设施,另一方面是数据平台。但在物联网时代,基础设施将与IT系统连接起来。“智慧地球,智慧生活”正逐步走入我们的生活。
随着人们收入增多、环保意识增强,智能家居产品的价格已经逐渐被人们接受。可以预见,未来的智能家居系统将变得越来越普及,从而引领人们家庭生活的新变革。同时,正如电子产品迭代速度之快,我们广大消费者也不断地希望能够拥有更为舒适、便捷,高效而且安全可靠的产品。社会亦是在这样一种心态的驱动下逐渐的实现信息化与现代化。
“家庭智能化”通过计算机网络、结构布线、无线通信等技术将不同功能的设备综合起来,通过更加人性化的设计方式,给住户提供集服务与管理、监测为一体的优质环保、娱乐安全、服务周到的居住环境。并且在人们更加重视健康与环保的时代,智能家居为人们提供检测空气温湿度、空气成分、并采取相关急救措施的服务。
在市场上,这类系统通常价格比较昂贵,且控制方式、抗干扰情况都不太理想。所以,我们致力于开发一个既便宜又实用,让智能家居这样“高大上”的设备落入寻常百姓家。
STM32系列单片机性能好、功耗成本都很低、价格便宜。其款型多样、有完善的资料、丰富的功能,非常适合智能家居的研发。[4]
1.3国内外发展现状
1.4课题研究内容与开发流程
本课题规定完成一套智能家庭空气检测设备,要求能够通过传感器对我国室内空气环境进行检测并通过WIFI将数据上传至云端,在手机上实现远程实时查看室内温湿度信息、空气中各气体浓度功能,并且在浓度超标时能够提示报警。
系统主要采用STM32F103RBT6芯片作为核心处理器,将各个传统的空气质量检测模块、温湿度检测模块分离单独检测。使得产品的功能更加丰富、更加人性化,从而为人们的室内环境提供以具备良好、健康的生活环境。[10]课题主要研究内容为STM32单片机的结构及使用、传感器的原理及编程、显示屏设置、无线网络的建立。
(1)系统的硬件电路的设计采用先绘制原理图,再PCB布线,后搭建硬件电路的方法。设计过程中将系统的各个模块分开进行测试,并逐步完善各部分的功能,最后整合。
(2)系统的软件设计是在一个模块的功能实现的基础上再添加另一个模块。开发环境:该系统基于C语言,以keil为集成开发环境。