【物聯(lián)網(wǎng)畢設(shè)】家庭環(huán)境監(jiān)控（STM32+APP+MQTT）

前言

該智能環(huán)境控制系統(tǒng)由硬件端和APP端組成，硬件端以STM32F103C8T6微控制器為核心，通過(guò)ESP8266-01s WiFi模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)配備0.96寸OLED顯示屏實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)，DHT11溫濕度傳感器、MQ-2煙霧傳感器和PM2.5傳感器分別監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，當(dāng)檢測(cè)值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警。系統(tǒng)通過(guò)繼電器控制加濕器和風(fēng)扇，步進(jìn)電機(jī)模擬窗戶(hù)開(kāi)關(guān)，支持自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制模式：自動(dòng)模式下根據(jù)環(huán)境參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備，手動(dòng)模式下可通過(guò)按鍵（短按按鍵1/2/3分別控制窗戶(hù)/風(fēng)扇/加濕器）或APP遠(yuǎn)程控制。APP端采用MQTT協(xié)議通信，可實(shí)時(shí)顯示環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)閾值、切換控制模式，并在數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)提供報(bào)警提示，實(shí)現(xiàn)全方位的智能環(huán)境監(jiān)控與調(diào)節(jié)功能。

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一 連線圖

1 原理圖

2. 開(kāi)發(fā)板本身自帶一個(gè)LED ，這個(gè)LED作為我們查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)和獲取數(shù)據(jù)狀態(tài)的說(shuō)明

（1）首先需要打開(kāi)我們的WIFI熱點(diǎn)讓設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作，看到顯示數(shù)據(jù)界面，即可進(jìn)行下一步功能測(cè)試

（2）硬件每隔3秒會(huì)向APP傳輸一次數(shù)據(jù)。

熱點(diǎn)名字：NET密碼：12345678，請(qǐng)使用2.4GHZ頻率的無(wú)線網(wǎng)。

2 PCB效果

3 實(shí)物效果

4 APP效果

5 功能概括

（1）硬件端

1. ESP8266-01s：使用wifi模塊進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)使用；
2. 0.96寸OLED：用于顯示的設(shè)備的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
3. STM32F103C8T6：用于所有程序的中控和模塊數(shù)據(jù)通信；
4. 溫濕度傳感器（DHT11）：用于檢測(cè)環(huán)境的溫度和濕度；
5. MQ-2煙霧傳感器：用于檢測(cè)環(huán)境的的煙霧濃度是否超過(guò)閾值；
6. PM2.5傳感器：用于檢測(cè)環(huán)境的的PM2.5濃度是否超過(guò)閾值；
7. 蜂鳴器：超過(guò)閾值進(jìn)行報(bào)警提示；
8. 加濕器：使用繼電器控制，自動(dòng)模式下，通過(guò)環(huán)境濕度控制，手動(dòng)模式下自由控制（需要加濕棉完全濕潤(rùn)情況下使用）
9. 風(fēng)扇：使用繼電器控制，自動(dòng)模式下，通過(guò)環(huán)境溫度/煙霧濃度控制，手動(dòng)模式下自由控制
10. 步進(jìn)電機(jī)：模擬窗戶(hù)的控制，自動(dòng)模式下，通過(guò)PM2.5濃度控制，手動(dòng)模式下自由控制
11. 按鍵：可以切換模式，自動(dòng)模式下可以控制三個(gè)設(shè)備的狀態(tài)；

長(zhǎng)按任意按鍵可以改變?cè)O(shè)備的模式

短按按鍵1可以控制窗戶(hù)

短按按鍵2可以控制風(fēng)扇

短按按鍵3可以控制加濕器

（2）APP端

1. 使用MQTT協(xié)議與設(shè)備進(jìn)行信息交互；
2. 可采集到底層設(shè)備數(shù)據(jù)并且展示到界面UI；
3. 可以設(shè)置溫濕度、PM2.5濃度、煙霧濃度閾值，以達(dá)到報(bào)警提醒的效果可以遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)是否超標(biāo)，界面會(huì)出現(xiàn)提示信息；
4. 可以切換手動(dòng)和自動(dòng)模式
5. 自動(dòng)模式下，通過(guò)閾值控制設(shè)備，手動(dòng)模式下，可以通過(guò)遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制設(shè)備的狀態(tài)

（3）云平臺(tái)使用

只是鏈接各個(gè)設(shè)備使用，采用MQTT即時(shí)通訊；

（4）演示視頻

通過(guò)網(wǎng)盤(pán)分享的文件：140.1.家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)-WiFi.mp4

鏈接: https://pan.baidu.com/s/1ARys3OC8IN2o83xQ700z2Q?pwd=XZY0 提取碼: XZY0

--來(lái)自百度網(wǎng)盤(pán)超級(jí)會(huì)員v6的分享

二 底層代碼使用方式

1 使用說(shuō)明

（1）. 使用的時(shí)候設(shè)備會(huì)自動(dòng)連接WIFI

熱點(diǎn)名字：NET密碼：12345678，請(qǐng)使用2.4GHZ頻率的無(wú)線網(wǎng)。

（多看視頻，視頻中有完整功能演示）

（多看視頻，視頻中有完整功能演示）

（多看視頻，視頻中有完整功能演示）

2 下載程序

1. 先根據(jù)原理圖進(jìn)行連線，連接好以后在做后面的操作
2. 打開(kāi)手機(jī)熱點(diǎn) 熱點(diǎn)名字：NET密碼：12345678
3. 打開(kāi)程序（硬件由工作室出的可以忽略下載程序這部分）

三 APP使用方式

1下載APP

（1）操作方式：

使用Android手機(jī)安裝APK進(jìn)行操控

安裝Android studio導(dǎo)入項(xiàng)目使用模擬器
官網(wǎng)下載最新版本

https://developer.android.google.cn/studio?hl=zh-cn

安裝包（工作室使用版本）鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1DnRGWeJt7XBTmzqHj1KRSQ?pwd=xzy0

提取碼：xzy0

安裝教程

https://zhuanlan.zhihu.com/p/528196912
（2）使用說(shuō)明
打開(kāi)APP后設(shè)備會(huì)自動(dòng)訂閱MQTT主題，等待1-5秒APP會(huì)自動(dòng)獲取到設(shè)備上的數(shù)據(jù)，若5秒內(nèi)沒(méi)有獲取到設(shè)備數(shù)據(jù)，則請(qǐng)檢測(cè)設(shè)備是否在線，若在線，則請(qǐng)重新打開(kāi)APP進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取
（多看視頻，視頻中有完整功能演示）

（多看視頻，視頻中有完整功能演示）

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四 程序架構(gòu)及修改（通用）

鏈接：

https://pan.baidu.com/s/1TZkvdEOp-ERgi-2A1o-KWw?pwd=XZY0

提取碼：XZY0
APP參數(shù)修改

32+

聯(lián)系方式 微信號(hào)：13648103287