【分享】基于迪文屏的智能空气质量监测系统

NINTH

一、作品简介：

本系统以迪文屏为核心交互界面，整合STM32单片机与多传感器模块，构建双机通信架构，实现空气质量动态监测与主动调节功能。系统架构分为四大模块：传感模块、控制模块、人机交互模块、执行模块。

二、工作原理：

1、传感模块：MQ-2烟雾传感器检测可燃气体/烟雾浓度；二氧化碳传感器通过STM32采集CO₂浓度；DHT11实时监测温湿度。  

2. 控制模块：STM32F103负责二氧化碳数据采集与串口通信，迪文屏通过GPIO直接读取DHT11与MQ-2数据。  

3. 人机交互模块：迪文屏DGUS界面显示实时数据、阈值设置、报警提示及风扇控制界面。  

4. 执行模块：PWM调速风扇根据迪文屏指令调节转速，主动改善空气质量。

三、设计思路：

1. 传感器数据采集  

- MQ-2传感器：通过模拟量输出（0-5V）连接迪文屏，需预热20秒后工作稳定。采用分压电路计算烟雾浓度，阈值报警功能通过迪文屏逻辑判断实现。  

- DHT11传感器：单总线协议直接接入迪文屏GPIO，实时刷新温湿度数值。  

- 二氧化碳传感器：STM32通过UART接口获取数据，经校验后通过串口发送至迪文屏。  

2. 双机通信设计  

- 通信协议：STM32与迪文屏采用USART协议，波特率设置为115200bps。数据帧包含CO₂浓度值、校验位及设备地址，迪文屏通过“数据变量显示”组件解析并更新界面。  

- 抗干扰措施：串口添加光电隔离模块，软件层采用CRC校验，避免数据传输错误。  

3. 风扇控制逻辑  

- PWM调节：迪文屏通过滑动条控件发送占空比指令（0-100%），经PWM输出模块驱动风扇转速。实验测得占空比每增加10%，风速提升约15%，有效加速空气流通。  

- 自动模式：当烟雾或CO₂浓度超阈值时，迪文屏自动切换至最大风速模式，蜂鸣器联动报警。

四、演示视频：湖南师范大学校企合作实践课程-基于迪文屏的智能空气质量检测系统系统_哔哩哔哩_bilibili