57-基于stm32单片机可燃气体浓度温湿度检测数据上传云平台程序原理图元器件清单

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#单片机 #stm32 #嵌入式硬件

该系统使用STM32单片机控制，结合MQ4传感器检测可燃气体浓度，DHT11传感器测量温湿度，数据通过ESP8266WiFi模块上传到OneNet云平台。程序包含中文注释，便于理解和学习，整体方案包括硬件初始化、网络配置、数据采集及上传等功能。

功能介绍：采用stm32单片机作为控制MCU，采用MQ4传感器采集可燃气体浓度，采用DHT11传感器采集温湿度，采用蜂鸣器进行报警提醒，采用WiFi模块（esp8266）将数据上传onenet云平台，程序有中文注释，新手容易看懂，资料分享下载链接：设计资料合集

MQ4原理：“MQ4气体传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N型半导体。处于200~300摄氏度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与气体接触时，如果晶粒间界处的势垒收到不同浓度的气体的调至而变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种气体存在的信息，气体的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。

57-基于stm32单片机可燃气体浓度温湿度检测数据上传云平台（程序+原理图+元器件清单全套资料）

下面是程序部分展示（程序有中文注释，新手容易看懂）

程序部分展示：//硬件初始化
void Hardware_Init(void){
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
delay_init(); //延时函数初始化
Usart1_Init(115200); //串口1初始化为115200
Usart2_Init(115200); //串口2，驱动ESP8266用
LED_Init(); //LED初始化
}
void Net_Init(){
ESP8266_Init(); //初始化ESP8266
while(OneNet_DevLink()) //接入OneNET
delay_ms(500);
LED = 0; //入网成功
}
int main(void){
unsigned char *dataPtr = NULL;
unsigned short timeCount = 30; //发送间隔变量
u32 sgp30_dat;
LED_Init();
BEEP_Init();
Q1=BEEP=IN1=IN2=1;
Hardware_Init(); //初始化外围硬件
Net_Init(); //网络初始化
delay_ms(100);
OLED_Init();
OLED_ColorTurn(0);
OLED_DisplayTurn(0);
OLED_ShowString(0,0," TEMP:",16);   OLED_ShowString(70,0,"C",16);OLED_ShowString(110,0,"%",16);
OLED_ShowString(0,32,"  MQ4:",16);OLED_ShowNum(50,32,000,3,16); OLED_ShowString(80,32,"PPM",16);
OLED_Refresh();
KEY_Init();
DHT11_Init();
Adc_Init();
while(1)
{delay_ms(10);
timeCount ++;
// printf("\r\n***************************** 串口测试 *****************************\r\n");
if(timeCount >= 30) //发送间隔
{
OneNet_SendData(); //发送数据
timeCount = 0;
ESP8266_Clear();
}
dataPtr = ESP8266_GetIPD(0);
if(dataPtr != NULL)
{
OneNet_RevPro(dataPtr);
    }

程序打开方法：采用keil5打开，公众号有软件安装包

下面是原理图，采用【AD】altium designer打开，公众号有安装包

下面是资料包里面包含的相关文件展示

stm32单片机最小系统讲解：
电源
电就是MCU要吃的饭，不吃饭，stm32芯片肯定不能工作。
stm32最小系统板需要5v和3.3v两种电压，一般可以直接通过USB提供5v电压，也可以用电源适配器提供5V电压。而3.3v电压可以通过稳压芯片如ASM1117-3.3v等，把5v电压降为3.3v输出。

USB接口，提供的5v电压经过ASM1117-3.3v后降为3v3,(10*10^4pF=0.1u)用于电源滤波，高频滤波用小电容，低频滤波用大电容。D3是一个led用以指示电源工况，其上的510R即510.0Ω用以限流，防止led灯烧坏。
USB接口，提供5v电压，同时它也是一个模拟串口，其D-和D+引脚与ch340相应引脚连接构成一个串口设备。
stm32吃的是3v3将其VDD和VSS引脚分别连接到3v3和GND，就解决了stm32的吃饭问题。

注意：VBAT是stm32芯片的备用3.3v电源输入端，当没有备用电源是也需要将VBAT接到VDD上去。
VDDA和VSSA是模拟电源输入口，用以给stm32芯片内部ADC，复位电路供电因此必须分别接到VDD和VSS上。

复位电路
人工作久了容易自闭、精神恍惚，这时需要睡一觉就以重新焕发活力。stm32工作久了也容易“精神恍惚”————程序跑飞，也需要复位。

stm32的NRST引脚是复位信号接收引脚与RESET相连，芯片低电平复位。如上图所示，当芯片刚上电时，电容充电导通，此时RESET=0，芯片复位；当按下复位按钮时，RESET接地，芯片复位。

晶振电路
晶振是芯片的心跳，每一次脉冲激励芯片执行一条指令，因此晶振的重要性不言而喻。

stm32的晶振电路，8M无源晶振，其中（1M）用于稳定晶振的脉冲波形，(20P)和(20P)一方面构成晶振起振的必要回路，另一方面匹配电容，同时还具有调节晶振电路频率的作用。

注意：OSC32IN是外部32.768K晶振输入口，可以直接接时钟信号，也可以不洁作IO用。OSCIN是外部系统时钟输入信号，可以接时钟信号，也可以不接做IO口用，此时stm32用芯片内部的RC电路起振产生时钟信号。