功能介绍:采用stm32单片机作为控制CPU,采用MQ4天然气气体采集传感器,DHT11温湿度传感器,蜂鸣器,0.96寸OLED显示屏,继电器驱动风扇,采用USB5V供电,使用电脑和充电宝USB口都可以,MQ4采集当前的天然气浓度,当浓度值大于设置的上限阈值(阈值可以在程序中更改),蜂鸣器进行报警,继电器导通驱动风扇进行通风降低浓度,当浓度低于设置的阈值,蜂鸣器停止报警,风扇停止转动,OLED显示屏上显示天然气浓度值和温湿度采集值,并且通过蓝牙模块将数据传到手机APP显示,全部资料都经过实物验证,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
34-基于stm32单片机MQ4天然气温湿度检测自动排气报警系统(程序+原理图+PCB+元件清单全套资料)

下面是原理图展示:

下面是PCB展示:


程序部分展示,有中文注释,新手容易看懂
//反显函数
void OLED_ColorTurn(u8 i)
{
if(i==0)
{
OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//正常显示
}
if(i==1)
{
OLED_WR_Byte(0xA7,OLED_CMD);//反色显示
}
}
//屏幕旋转180度
void OLED_DisplayTurn(u8 i)
{
if(i==0)
{
OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//正常显示
OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);
}
if(i==1)
{
OLED_WR_Byte(0xC0,OLED_CMD);//反转显示
OLED_WR_Byte(0xA0,OLED_CMD);
}
}
//起始信号
void I2C_Start(void)
{
OLED_SDIN_Set();
OLED_SCLK_Set();
OLED_SDIN_Clr();
OLED_SCLK_Clr();
}
//结束信号
void I2C_Stop(void)
{
OLED_SCLK_Set();
OLED_SDIN_Clr();
OLED_SDIN_Set();
}
//等待信号响应
void I2C_WaitAck(void) //测数据信号的电平
{
OLED_SCLK_Set();
OLED_SCLK_Clr();
}
//写入一个字节
void Send_Byte(u8 dat)
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
OLED_SCLK_Clr();//将时钟信号设置为低电平
if(dat&0x80)//将dat的8位从最高位依次写入
{
OLED_SDIN_Set();
}
else
{
OLED_SDIN_Clr();
}
OLED_SCLK_Set();//将时钟信号设置为高电平
OLED_SCLK_Clr();//将时钟信号设置为低电平
dat<<=1;
}
}
//发送一个字节
//向SSD1306写入一个字节。
//mode:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode)
{
I2C_Start();
Send_Byte(0x78);
I2C_WaitAck();
if(mode){Send_Byte(0x40);}
else{Send_Byte(0x00);}
I2C_WaitAck();
Send_Byte(dat);
I2C_WaitAck();
I2C_Stop();
}



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。
该系统基于STM32单片机,结合MQ4天然气传感器、DHT11温湿度传感器、蜂鸣器、0.96寸OLED显示屏和继电器驱动的风扇,实现天然气浓度监测与报警功能。当浓度超标时,会触发蜂鸣器报警并启动风扇通风。资料包括程序、原理图、PCB和元件清单,支持蓝牙数据传输到手机APP。

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