功能介绍:采用stm32单片机作为主控CPU,采用MQ2传感器采集烟雾浓度,当浓度超过预设值,蜂鸣器报警,采用DHT11传感器采集温湿度,采用火焰传感器采集当前是否有火灾,采用蓝牙HC-06模块将数据上传到手机APP,并且OLED显示相关的数据,程序有中文注释,新手容易看懂,全套实物资料齐全:
1.源代码(有注释)
2.接线图
3.PCB
4.元件清单
5.参考文章
6.软件工具
7.参考论文
基于STM32的烟雾、火焰、温湿度检测及火灾报警数据蓝牙上传APP系统设计
摘要
本文设计并实现了一种基于STM32微控制器的烟雾、火焰、温湿度检测系统,该系统结合了多种传感器技术,并通过蓝牙将实时检测数据上传至移动APP进行处理和显示。本文详细介绍了系统的硬件设计、软件设计以及移动APP的开发流程,并通过实验验证了系统的可行性和实用性。
一、引言
随着智能家居的快速发展,火灾安全监测成为了一个重要的研究领域。烟雾、火焰和温湿度是评估火灾风险的关键参数。因此,开发一种能够实时检测这些参数并通过蓝牙将数据传输至移动APP的系统具有重要的现实意义和应用价值。
二、系统总体设计
本系统主要由STM32微控制器、烟雾传感器、火焰传感器、DHT11温湿度传感器和蓝牙模块组成。STM32微控制器负责数据采集、处理以及与蓝牙模块的通信。烟雾传感器和火焰传感器用于实时监测环境中的烟雾和火焰情况,DHT11温湿度传感器则用于测量环境的温度和湿度。蓝牙模块负责将采集到的数据上传至移动APP。
三、硬件设计
硬件设计包括电源电路、传感器接口电路和蓝牙模块接口电路的设计。电源电路为系统提供稳定的工作电压,传感器接口电路将传感器输出的信号转换为适合微控制器处理的信号,蓝牙模块接口电路则实现了微控制器与蓝牙模块之间的通信连接。
四、软件设计
软件设计包括系统初始化程序、传感器数据采集程序、数据处理程序和蓝牙通信程序的设计。系统初始化程序负责设置微控制器的工作模式和初始化各外设模块,传感器数据采集程序负责控制传感器的工作并读取其输出数据,数据处理程序对读取到的数据进行处理和分析,判断是否存在火灾风险,蓝牙通信程序则负责将处理后的数据通过蓝牙模块发送至移动APP。
五、移动APP开发
移动APP采用Android平台开发,主要实现数据的接收、显示和报警功能。APP通过蓝牙与STM32微控制器建立连接,实时接收传感器数据并在界面上显示。当检测到烟雾或火焰浓度超过设定阈值时,APP会发出报警提示用户采取相应措施。
六、实验结果与分析
为了验证系统的性能,我们进行了实验测试。实验结果表明,系统能够准确测量环境的烟雾、火焰和温湿度参数,并通过蓝牙将数据实时上传至移动APP。当检测到火灾风险时,APP能够迅速发出报警提示。通过与标准仪器对比,发现本系统的测量误差在可接受范围内,满足设计要求。
七、结论与展望
本文设计并实现了一种基于STM32的烟雾、火焰、温湿度检测及火灾报警数据蓝牙上传APP系统。该系统具有结构简单、性能稳定、实用性强等特点,可广泛应用于智能家居、火灾安全监测等领域。未来工作中,我们将进一步优化系统性能,提高测量精度和响应速度,并探索更多的应用场景和拓展功能。同时,随着物联网和移动互联网技术的不断发展,我们将研究如何将本系统与云计算、大数据等技术相结合,以实现更加智能化、高效化的火灾安全监测和管理。
创建一个完整的基于STM32的烟雾、火焰、温湿度检测火灾报警系统,并将数据通过蓝牙上传到APP的代码是一个复杂且详细的任务,涉及多个文件和库的使用。以下是一个简化的代码框架,用于指导您如何开始这个项目。请注意,此代码不是即插即用的,而是需要您根据自己的硬件配置和传感器型号进行大量定制。
首先,您需要包含必要的头文件,并定义一些全局变量和函数原型。这通常在一个主头文件或直接在源文件顶部完成。
#include "stm32f1xx_hal.h" // 根据STM32型号选择正确的头文件 #include "dht11.h" // DHT11温湿度传感器的驱动代码 #include "mq2.h" // MQ-2烟雾传感器的驱动代码(假设使用MQ-2作为烟雾传感器) #include "flame_sensor.h" // 火焰传感器的驱动代码(需要根据实际传感器编写) #include "hc05.h" // 蓝牙模块(例如HC-05)的驱动代码 #include <string.h> // 全局变量定义 float temperature, humidity; int smoke_level; int flame_level; // 函数原型 void SystemClock_Config(void); void MX_GPIO_Init(void); void MX_USART2_UART_Init(void); // 假设蓝牙模块连接到USART2 void Sensors_Init(void); void Bluetooth_Init(void); void Read_Sensors(void); void Send_Data_To_Bluetooth(float temp, float hum, int smoke, int flame); int main(void) { // HAL库初始化 HAL_Init(); // 配置系统时钟 SystemClock_Config(); // 初始化GPIO和外设 MX_GPIO_Init(); MX_USART2_UART_Init(); // 初始化传感器和蓝牙模块 Sensors_Init(); Bluetooth_Init(); char buffer[100]; // 用于构建要发送的字符串的缓冲区 while (1) { // 读取传感器数据 Read_Sensors(); // 判断是否达到报警阈值(需要根据实际情况设置阈值) bool alarm = (smoke_level > SMOKE_THRESHOLD) || (flame_level > FLAME_THRESHOLD); // 通过蓝牙发送数据 sprintf(buffer, "Temp: %.2fC, Hum: %.2f%%, Smoke: %d, Flame: %d, Alarm: %s\r\n", temperature, humidity, smoke_level, flame_level, alarm ? "ON" : "OFF"); Send_Data_To_Bluetooth(buffer); // 延时以降低CPU占用率(根据实际情况调整) HAL_Delay(1000); // 1秒延时 } } // 初始化传感器 void Sensors_Init(void) { DHT11_Init(); // 初始化DHT11温湿度传感器 MQ2_Init(); // 初始化MQ-2烟雾传感器 Flame_Sensor_Init(); // 初始化火焰传感器 } // 初始化蓝牙模块 void Bluetooth_Init(void) { HC05_Init(); // 初始化HC-05蓝牙模块 } // 读取传感器数据 void Read_Sensors(void) { DHT11_Read(&temperature, &humidity); // 读取DHT11数据 MQ2_Read(&smoke_level); // 读取MQ-2数据 Flame_Sensor_Read(&flame_level); // 读取火焰传感器数据 } // 通过蓝牙发送数据 void Send_Data_To_Bluetooth(char *data) { HC05_Send(data); // 发送数据到蓝牙模块 }
请注意,上面的代码是一个模板,您需要根据自己的硬件和传感器编写或集成相应的驱动代码。例如,DHT11_Init()
, DHT11_Read()
, MQ2_Init()
, MQ2_Read()
, Flame_Sensor_Init()
, Flame_Sensor_Read()
, HC05_Init()
, 和 HC05_Send()
函数都需要您根据实际的传感器和蓝牙模块进行实现。此外,您还需要定义报警阈值(如SMOKE_THRESHOLD
和FLAME_THRESHOLD
),这些阈值应根据您的传感器规格和实际应用场景进行设置。
STM32 HAL库提供了用于配置和初始化外设(如GPIO、USART等)的函数,您需要正确配置这些外设以便与传感器和蓝牙模块通信。具体的配置细节可能会因STM32型号和您的硬件配置而有所不同,因此请务必参考您所使用的STM32型号的官方文档和示例代码。
最后,对于移动APP的开发,您将需要使用Android开发工具和语言(如Java或Kotlin)来创建一个能够接收蓝牙数据并在界面上显示的应用程序。这超出了C语言代码的范围,但您可以在Android开发者官方网站上找到相关教程和文档来帮助您开始这个项目。