摘要：家是我们身体及心灵休息的港湾，家是我们的加油站，家是我们爱的载体，我们每个人都希望能够家庭团圆幸福。但近些年来，家庭煤气泄漏、火灾等事故时有发生，这些事故造成的损失是不可估计的。随着科学技术的不断发展，智能家居这个名词进入了我们的视线，而对家庭环境的监测正是智能家居的一个基础单元。如今市面上有着许多家庭环境监测系统，它们往往有着价格较高，操控过于复杂，实时监测能力较弱等缺点，本文设计的家庭环境监测系统着重改善了这些缺点。

本文设计的家庭环境监测系统的主要功能是通过STM32F103C8T6单片机搭载DHT11温湿度传感器、MQ-135气敏传感器、MQ-2天然气传感器、PM2.5传感器对家庭环境中的温湿度及有害气体浓度的数据进行采集，数据可在LCD1602液晶上实时显示，数据可通过ESP8266Wifi模块上传到APP并保存在EXCEL表格；若监测环境中的甲烷浓度超过阈值，可控制风扇的启动；如果监测环境中湿度低于阈值，则继电器控制的加湿器启动，否则加湿器不启动。

经过测试，本系统可以满足对家庭环境中温湿度及有害气体浓度的实时监测和数据显示，并可以实现对排气扇与加湿器的控制。本系统可为人们提供舒适健康的家庭环境，使人们的生活更加便利。本系统的设计达到了预期效果。

 关键词：家庭环境监测；单片机；WiFi；传感器；Android App

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1设计研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3论文研究内容及章节安排-2

第2章 系统的需求分析及设计方案-3

2.1系统的需求分析-3

2.2系统的功能分析-3

2.3系统总体的设计方案-3

第3章 系统硬件部分的设计-5

3.1 系统所用单片机的选择-5

3.2 系统采集模块所用器件的选择与介绍-6

3.2.1 温湿度传感器-6

3.2.2 有害气体传感器-8

3.2.3 PM2.5传感器-9

3.3 控制模块所用电路的设计-10

3.4液晶显示模块所用器件的选择与介绍-11

3.5 WiFi模块所用器件的选择与介绍-12

3.6 系统原理图及PCB的设计-13

3.6.1设计步骤-13

3.6.2注意事项-14

第4章 系统软件部分的设计-15

4.1 系统主控程序的设计-15

4.2 采集部分程序的设计-16

4.2.1 温湿度传感器的程序设计-16

4.2.2 有害气体传感器的程序设计-17

4.2.3 LCD1602显示屏的程序设计-18

4.3 Android APP的设计与开发-18

4.3.1 APP开发环境的选择与搭建-18

4.3.2 APP界面的设计-19

第5章 系统总体的调试-22

5.1软件部分的调试-22

5.2 硬件部分的调试-22

5.2.1 WiFi模块的调试-22

5.2.2 硬件总体的调试-22

第6章 总结与展望-24

6.1 总结-24

6.2 展望-24

附  录-25

参考文献-28

致  谢-29