（3）将各部分模块化，方便程序差错寻找及修改。该仪器主要包括：一氧化碳、煤气传感器模块、PM2.5传感器模块、甲醛传感器模块、温湿度检测模块、液晶显示、风扇、WIFI模块。

（4）关于传感器：由于传感器所需的外围器件较少，可以直接购买相关成品模块以缩短开发周期。故对此部分，我们对各模块原理图进行分析，在该基础上进行程序开发，系统调试。

（5）传感器报警值根据《室内空气质量标准》（GB18883—2002）中的国家标准值设定报警。

第二章系统总体方案设计

2.1系统需求分析

本课题旨在设计一款智能家庭空气监控设备，实现功能如下：

（1）检测空气中各项PM浓度数据，检测家庭有害气体浓度，如一氧化碳、甲醛、煤气等。

（2）检测空气湿度温度信息。

（3）分析检测到的数据给出评估。

（4）利用无线通信，连接手机与网络，实现数据记录，提醒和报警功能。

（5）利用多个设备实现室内室外数据共享，评估空气状态，并采取相应动作（如开窗，关窗等）。

2.2系统对象描述

本课题所设计的智能家庭空气监控设备由STM32F103RBT6主控处理器和多个外部设备（LED灯、传感器、液晶屏、WIFI芯片、风扇）构成。从功能上划分，分为气体浓度检测功能、显示功能、数据记录与分析评估功能、无线通信功能、响应调节功能几大块。传感器检测气体浓度数据并在液晶屏上显示。气体浓度超标时标红，LED灯报警，并驱动风扇做出响应。设备通过WIFI将数据上传至云端，在手机上实现远程实时查看室内温湿度信息以及空气中各气体浓度。

2.3总体方案设计

系统主要分为中央处理、电源、传感、显示、无线、报警六大模块。其中中央处理模块即STM32F103RBT6中控。

（1）传感模块：实现家庭中有害气体浓度数据的读取，并发送单片机进行数据分析与处理。

（2）中央处理模块：实现将气体传感器检测到的电压模拟信号转换为数字信号，并存储数据，做出分析判断。

（3）显示模块：对温湿度、气体浓度进行实时显示，有害气体超过标定浓度时显示为红色。

（4）WIFI模块：实现与手机APP的无线数据传输，数据将先储存在云端，后发送至手机端。

（5）报警模块：LED灯不同颜色提示不同空气状态。当有害气体或PM2.5浓度超标时给出一个低电平，驱动风扇。

（6）电源模块：进行供电，电压转换。