一种智能空气净化绿墙的设计

一种智能空气净化绿墙的设计(论文15000字,程序代码)
摘要：随着生活水平的提高，人们越来越注重室内装修，使得室内环境污染也越发严重。本文主要研究一种智能空气净化绿墙。它包含了室内环境监测装置和绿墙净化装置。其监测装置使用stm32结合各类传感器来测试室内甲醛浓度、PM2.5和温湿度，并且能够通过TFT屏显示环境参数，通过语音识别与合成实现沟通语音，并通过WiFi模块实现远程云端监控。其绿墙装置通过植物配合光触媒，来实现净化空气的目的。
关键词：环境监测；语音识别；stm32；云端监控；植物墙
 
The Design of an intelligent air purifying green wall - environmental monitoring device
Abstract: With the improvement of living standard, people pay more and more attention to interior decoration, which makes indoor environment pollution become more and more serious. This paper mainly studies a kind of intelligent air purifying green wall. It contains indoor environmental monitoring devices and green wall purification devices. Its monitoring device stm32 combined with all kinds of sensors were used to test the indoor formaldehyde concentration, PM2.5 and temperature and humidity, and can through TFT screen to display the environment parameters, realize voice communication through voice recognition and synthesis, and through the WiFi module implements remote monitoring the clouds. Its green wall device is used to achieve the purpose of purifying the air through the photocatalyst of plants.
Key words: Environmental monitoring; Green living; stm32; remote monitoring; Plant wall
 

目 录
1绪论    1
1.1 本课题的研究目的及意义    1
1.2 本课题的国内外研究现状    1
1.3 本课题的研究内容与主要工作    2
1.4 本文的章节安排    2
2总体方案设计    2
2.1 环境监测方案设计    2
2.2 空气净化方案设计    3
2.3 绿墙框架设计    3
2.4 远程控制方案分析和选择    5
2.5 功能模块方案选择    5
2.5.1 主从机主控芯片选择    5
2.5.2 无线通信方案选择    6
2.5.3 语音播报模块选择    6
2.5.4 LD3320组合设计方案    7
2.5.5 温湿度传感器选择    8
2.5.6 甲醛传感器选择    8
2.5.7 PM2.5传感器选择    9
2.5.8 稳压电源模块选择    9
3系统硬件设计    9
3.1 单片机主控模块    9
3.1.1 STM32主从机主控模块介绍    9
3.1.2 STM32单片机外围电路    10
3.2 WIFI通信模块外围电路设计    11
3.2.1 ESP8266-01使用策略    11
3.2.2 ESP8266-01最小系统    12
3.3 温湿度采集电路设计    12
3.4 甲醛检测电路设计    13
3.5 PM2.5检测电路设计    14
3.6 语音识别电路设计    15
3.7 语音播报电路设计    15
3.8 液晶显示器    16
3.9 电源模块    16
4 系统软件设计    17
4.1 主程序设计    17
4.2 初始化函数设计    18
4.3串口处理函数程序设计    18
4.3.1 “云“端使用与配置方法    18
4.3.2 机智云传输协议介绍    20
4.3.3 串口处理函数    20
4.4 PWM驱动程序设计    21
4.5 主从机无线通信程序设计    22
4.6 智能绿墙APP设计    22
5 设计成果调试和实物图    23
5.1 调试步骤总结    23
5.2 WIFI模块调试    23
5.3 主从机调试与结果分析    25
5.4 系统难点与纠正    27
6 总结与展望    27
参考文献    28
致谢    30
附录一 硬件原理图    31
附录二 检测与控制装置实物图    32
附录三 元件清单    33

附录三 元件清单
主机元件清单
元件型号    元件名称    数量
220uF    电解电容    1
SPI接口    SD卡座    1
XPT2046    触摸感应模块    1
1K    电阻    5
10K    电阻    8
SW-PB    按键    3
220V    继电器    2
STM32F103RC    单片机核心板    1
LR7843    MOSFET模块    3
HLK—PM01    220V转5V模块    1
TPS61040    升压模块    1
ESP8266    WIFI模块    1
3.5寸TFT    液晶屏    1
SYN6288    语音播报模块    1
TP4056    锂电池充电模块    1
18650    锂电池    4
HT7333    降压模块    1
Header 2    喇叭    1
12V直流    风扇    若干
12V直流    水泵    2
UVB    紫外线灯    1
8050    三极管    3
1GB    TF卡    1
排针排座接线座导线    若干

从机元件清单
元件型号    元件名称    数量
220uF    电解电容    1
0.1uF(104)    电容    1
SHT20    温湿度传感器    1
150Ω    电阻    1
10K    电阻    1
SW-PB    按键    1
GP2Y1010AU    PM2.5传感器    1
STM32F103C8    单片机核心板    1
CH2O    甲醛传感器    1
    土壤湿度探头    2
LM393    比较器模块    2
ESP8266    WIFI模块    1
STC11L08XE    单片机核心板    1
LD3320    语音识别模块    1
TP4056    锂电池充电模块    1
18650    锂电池    2
HT7333    降压模块    1
8050    三极管    1
排针排座接线座导线    若干