编号：CJ-32-2022-089

设计简介：

本设计是基于LoRa网的环境监测系统设计，主要实现以下功能：

1，分为主从机两部分，主从机间通过lora进行数据的传输；
2，从机检测co2、空气温度湿度和pm2.5，超过阈值进行报警；
3，主机通过WIFI连接手机，可在手机上查看数据和设置阈值；
4，可通过按键切换界面设置阈值；

标签：STM32、lora、WIFI、OLED显示屏、PM2.5、二氧化碳检测

题目扩展：家庭环境检测系统

基于LoRa网的环境监测系统设计：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分概述

核心控制器： STM32单片机作为整个系统的中枢，负责协调和管理各个模块的工作。

主要功能：

1. 数据采集与处理： 从输入部分接收数据，包括独立按键输入、LORA接收的从机数据等，进行内部处理。
2. 控制输出： 根据处理结果，控制输出部分的显示、报警及数据上传等功能。
3. 界面切换与设置： 通过独立按键模块，实现用户界面的切换和各项阈值的设置。

输入部分概述

中控输入：

1. 独立按键模块： 用于用户交互，如切换显示界面、设置各项环境参数的阈值。
2. LORA模块： 接收从机发送的环境监测数据，如温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度等。
3. 供电电路： 为中控部分提供稳定可靠的电源。

从机输入：

1. 温湿度传感器： 检测环境中的温度和湿度。
2. DS18B20温度检测模块： 检测土壤温度，提供土壤环境信息。
3. CO2传感器： 监测空气中的CO2浓度。
4. PM2.5检测模块： 检测空气中的PM2.5颗粒物浓度。
5. 供电电路： 为从机部分提供所需电源。

输出部分概述

中控输出：

1. OLED显示模块： 显示当前环境参数（温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度）及设置的阈值。
2. 蜂鸣器模块： 当检测到环境参数超过设定的阈值时，发出报警声。
3. WIFI模块： 将环境数据上传至云平台，同时可从云平台接收设置指令。

从机输出：

1. LORA模块： 将检测到的环境数据发送给主机，实现数据的远程传输。
2. 蜂鸣器模块： 与中控部分的蜂鸣器功能类似，当检测到异常环境参数时，从机也会发出报警声，提供本地报警功能。

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

本设计基于LoRa网络实现了一种基于LoRa网的环境监测系统。该系统主要由主机和从机两部分组成，通过LoRa网络实现主机与从机之间的数据传输。从机负责监测CO2浓度、空气温度湿度和PM2.5浓度，并在超过设定阈值时进行报警。主机通过WIFI连接手机，用户可以在手机上实时查看监测数据并设置阈值。此外，系统还提供了按键切换界面设置阈值的功能。

该环境监测系统采用STM32作为主控芯片，并配备了LoRa模块、WIFI模块和OLED显示屏。从机与主机具有相同的硬件配置，从机通过传感器实时监测环境参数，并将数据通过LoRa模块传输给主机。主机通过WIFI模块连接手机，用户可以通过手机应用程序实时查看监测数据和设置阈值。OLED显示屏用于显示当前的监测数值和报警信息。此外，主机还配备了按键，用户可以通过按键切换界面和设置阈值。

经过实验验证，该环境监测系统能够准确地监测CO2浓度、空气温度湿度和PM2.5浓度，并在超过设定阈值时进行报警。主机与从机之间的数据传输稳定可靠，用户可以通过手机应用程序实时查看监测数据并进行阈值设置。该系统具有无线传输、低功耗和长距离通信等优势，适用于各种环境监测场景。

总结起来，该基于LoRa网络的环境监测系统具有实用性和可靠性，并具备广阔的应用前景。通过LoRa网络的无线传输，可以实现远距离的环境监测，适用于室内空气质量监测、工业环境监测等领域。用户可以通过手机应用程序方便地查看监测数据，并根据实际需求设置阈值，及时采取相应的措施。该系统的实验结果表明，监测数据准确可靠，数据传输稳定，用户操作简便。因此，该环境监测系统具有实际应用和推广的潜力。

关键词：LoRa网络，环境监测系统，CO2浓度，空气温度湿度，PM2.5浓度，WIFI连接，OLED显示屏，阈值设置

字数：11000+

目录：

摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 温湿度检测方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.2.1 STM32F103C8T6单片机

3.2.2复位电路

3.3 液晶屏显示模块

3.4 DHT11传感器检测温湿度模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主机主程序流程设计

4.3 主机按键函数流程设计

4.4 主机显示函数流程设计

4.5主机处理函数流程设计

4.6 从机主程序流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 环境监测系统实物测试

5.3 设置阈值测试

5.4WIFI测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2按键设置阈值测试

6.3甲醛检测测试

结  论

参考文献

致  谢