STM32环境监测仪

项目简介

本项目是基于STM32F103C8T6最新系统板设计的一款桌面级多功能空气质量监测器。它可以实时检测环境中的 PM2.5 浓度、二氧化碳（CO₂）含量、挥发性有机化合物（VOC）浓度、臭氧（O₃）浓度以及温湿度数据。设备配有彩色触摸屏，能够直观显示实时数据与历史曲线，适合用于家庭、办公室或实验室的室内空气质量监测。

项目功能

多参数监测： 同时采集并显示 PM2.5、CO₂、VOC、臭氧、温度及湿度六项环境数据。
数据可视化： 通过 2.8 英寸 Nextion 彩色触摸屏显示实时数值，并支持切换查看各项参数的过去 24 小时历史数据趋势曲线图。
交互控制： 可通过触摸屏进行界面切换和设置。
节能设计： 屏幕支持夜间调光或关闭功能，减少光污染并降低功耗。

项目参数

主控芯片： STM32F103C8T6最新系统板。
显示模块： 2.8 英寸 Nextion 增强型触摸串口屏（NX3224T028）。
PM2.5 传感器： Plantower PMS5003，采用激光散射原理，可测 PM1.0、PM2.5、PM10 浓度。
CO₂ 传感器： MH-Z19B，采用非色散红外（NDIR）检测原理，量程 0~5000ppm。
VOC 传感器： MP503 半导体气体传感器，用于检测空气中 VOC 污染等级。
臭氧传感器： MQ-131 半导体气体传感器（低浓度型）。
温湿度传感器： SHT30，IIC接口。
数据存储： 内置 EEPROM 用于保存部分校准参数或设置。

原理解析（硬件说明）

主控单元：STM32F103C8T6 作为核心处理器，负责轮询读取各传感器数据，进行数值滤波与计算，并将处理后的结果通过串口发送至触摸屏进行渲染。

传感器采集单元：

PMS5003： 通过串口主动输出颗粒物浓度数据。

MH-Z19B： 通过串口与主控进行问答式通信获取 CO₂ 浓度值。

气体传感器（MP503 / MQ-131）： 通过主控的 ADC（模数转换）引脚读取电压变化，经算法换算为对应的污染浓度等级或相对值。

SHT30： 使用IIC协议读取精确的温度和湿度数据。

显示交互单元： 采用 Nextion 触摸屏，该屏幕自带处理器和 GUI 设计软件。主控仅需发送简单的指令串即可更新屏幕上的数字、进度条及曲线图数据，降低了主控芯片的运算负载。