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关键词：传感器；STM32F103ZET6；无线通信技术；实时检测摘 要：随着人们越来越注重自己生活环境的状况和变化，人们迫切的需要一款能实时检测自身日常环境的设备。而目前大多数的环境检测仪面向的是工业场所，而面向普通大众的室内环境检测仪大多功能单一，不能同时检测多种气体和粉尘，同时也缺少无线通信模块，无法在移动端远程查看空气状况。因此，本次设计的基于无线通讯的室内环境检测系统是一个可以远程在线检测、方便使用的检测装置。同时该检测系统可以测量室内环境的温湿度、PM2.5、甲醛等有害气体，也能将检测的数据显示在电阻屏上现场查看。此系统核心控制芯片是STM32F103ZET6，环境的检测元件分别是SHT20温湿度传感器、SGP30气体传感器和GP2Y1014AU粉尘传感器，最终将采集的数据通过主控芯片显示在电阻屏和移动端上，以实现在线实时监控及可视化的功能。

引言

2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”由此可见，环境保护在我国已经放在非常重要的地位了。2021年3月15日，一场发生于蒙古国的沙尘暴影响了我国大多数地区。这一现象又表明我们目前所做的还远远不够。环境的保护并不是政府、企业等相关机构去作为，去改善，而是我们每一个人的责任。对于我们个人而言，当我们能够了解到周边环境的变化，了解身边空气质量的变化，我们便能做出相应的措施，这不仅能从某种程度上改善环境，也能保护自身的健康。因此，这就需要环境检测装置了。

对于目前的环境的监测，我们可以使用温湿度传感器对空气温湿度进行检测，使用气体传感器可以对空气中一氧化碳、甲醛等有害气体检测。但是大多数的检测系统集成度不高，设备庞大，而且大多数设备都应用于室外环境或者是工厂之中，对于室内的空气环境的检测系统并不是十分普及。因此，我们亟需一款小型化、智能化的家用设备来代替。从而，可以使人们开始能够定量地检测环境质量。设计一款能够在线实时监控室内环境的可视化系统具有重要的实用意义。

2 研究现状

国外研究现状

工业发达国家的环境监测工作已有半个多世纪的历史，其发展大体上经历了以典型污染事故调查监测、以污染源监督性监测和以环境质量监测为主3个阶段。二十世纪五十年代，发达国家环境污染事故不断发生，例如，美国落衫矶和英国伦敦的光化学烟雾事件等。由于初期对这些事件发生的原因和机制不明，政府部门不得不有目的地组织技术人员进行调查监测，以搞清楚事件的真相。这个时期环境监测工作的特点是以污染事故调查监测为主。自二十世纪六十年代末期始，工业发达国家相继颁布了一些环境保护法律，其主要目的是有效地限制企业排放污染物。自二十世纪七十年代中期以来，由于对环境问题的认识不断深化，西方工业发达国家已把监测工作注意的焦点从对污染源监控转移到对环境质量监控方面上，这一时期可称其为以环境质量监测为主的发展阶段。在二十世纪八十年代，随着检测技术和自动化技术的发展，使得大规模集成式的环境检测成为了现实。

如今发达国家在外建立了许多的环境检测装置，运用多种传感器对空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、PM2.5等其体和粉尘进行检测，以达到实时了解室外环境状况，以便企业做出合理措施。这也说明了人们对清新空气的向往和对自身生活环境的关注。

近些年，来自新西兰梅西大学的Boulic利用Arduino Pro Mini开发板，研制和测试了一种低成本、低功耗的室内环境监测仪——SKOMOBO(学校监控箱)，构建SKOMOBO的过程，包括传感器的选择、印制电路板的设计、传感器的编程和性能评估。在同一地点进行了两次测试;一个在受控环境，一个在不受控环境。^[1]得到了高度准确的测量。

国内研究现状

相比于国外发达国家而言，我国对环境质量的监督和监测起步较晚。但是，随着科技的发展，我国也在环境质量的监督和监测上有了巨大的成果。同时，随着计算机、环境工程、控制工程等学科的发展，我们对环境的监督和检测有了更加高效、直观、科学的方法和措施。

室内空气质量受到污染主要是由不达标的建筑材料和家具用品、室外污染、生活污染和房屋设计的不合理引起的。我国在城市化和工业化不断发展的进程中，在前期忽视了对环境的关注，因此严重破坏了自然环境，由于室外空气中的某些污染指标已超过室内空气质量的控制指标, 常规的开窗通风以降低室内污染程度的措施不仅不能起到稀释室内污染物作用, 而且还有可能会恶化室内空气品质。^[2]在室内的装修中，不达标的家具和建筑材料会散发出大量有毒气体，严重影响人的身体健康。