基于STM32和阿里云的空氣質量監測系統

李紅衛

（山東魯碧建材有限公司，山東濟南，271103）

0 引言

阿里云物聯網平臺是具有設備接入與管理、監控運維、存儲與流轉數據、訂閱發布消息等功能的一體化平臺。支持多個物聯網設備連接，采集設備數據存儲到云服務器；服務端按照協議發送指令到設備，實現遠程控制。

本文通過移植MQTT協議到STM32F103單片機，通過串口控制ESP8266無線模塊將空氣中溫濕度和有害氣體濃度傳送到阿里云，并利用loT Studio物聯網開發服務設計電腦端WEB應用和手機APP。同時云端可以通過STM32控制現場照明設備，實現了對現場空氣質量的監測和遠程控制。

1 系統總體設計

系統總體框圖如圖1所示，主要包括STM32單片機模塊，DHT11傳感器模塊，MQ135傳感器模塊，ESP8266無線模塊，阿里云模塊，繼電器模塊。

圖1 系統總體框圖

2 硬件設計

2.1 控制器選擇

控制器采用STM32F103芯片，該芯片是意法半導體推出的高性能、低功耗的32位處理器。其最高工作頻率72MHz，128k字節的閃存程序存儲器，高達20k字節的SRAM，2個12位數模轉換器，7通道的DMA控制器，多達80個快速I/O端口。該芯片性價比高、可靠穩定性好。

2.2 MQ135傳感器

MQ135傳感器可以檢測氨氣、硫化物等多種有害氣體在空氣中的濃度，其檢測元件是二氧化錫（Sn02）。二氧化錫在干凈的空氣中電導率是較低的，隨著污染氣體濃度的上升，其電導率會增大。通過相應的外圍電路可以輸出與污染氣體濃度相對應的電壓信號。其監測濃度范圍10~1000ppm，具有壽命長，低成本的特點。

實際使用中，采用MQ135傳感器模塊，四個端口分別為VCC、GND、AOUT和DOUT，其中AOUT接STM32內置的AD轉換器的輸入引腳。……