基于Arduino的远程温湿度检测与烟雾报警系统设计

王波 黄昆 奉乐源 曾焰 陈宇

摘 要：本项目结合康养家居现状，以Arduino为核心，对康养家居环境分别进行温湿度检测和烟雾报警，并且可以通过手机进行远程监测，实现智能康养家居功能。

关键词：Arduino;温湿度检测;烟雾报警;远程

1.引言

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE）。它能通过各种传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境[1]。本项目采用Arduino开发板、检测电路、报警电路、显示电路、C语言来实现智能康养家居的远程温湿度检测与烟雾报警系统设计。

2.系统整体设计方案

系统整体设计方案如图1所示。传感器采集温度、湿度和烟雾数据，送入Arduino开发板，再通过显示屏进行显示，超限时蜂鸣器报警。WIFI模块把数据传输到用户手机，方便进行远程实时监测[2]。

3.硬件设计

系统硬件主要包含Arduino UNO开发板、DHT11温湿度传感器、MQ-2烟雾传感器、LCD1602液晶显示屏、蜂鸣器、远程WIFI模块，通过面包板进行电路搭建，如图2所示。

温湿度传感器和烟雾传感器分别采集外界环境数据，送入Arduino开发板，通过IIC通信方式将数据传输到LCD1602进行显示。当烟雾浓度达到设定阈值，蜂鸣器报警。WIFI模块通过串口通信，将采集的温湿度和烟雾浓度传输到PE端（手机）后进行显示，且PE端可以修改阈值。

4.软件设计

当硬件平台建立完成，设计、开发、研究的主要任务就是编写程序。开发程序采用Arduino IDE平台，采用C语言进行编写，主要由温湿度传感器检测和显示程序、烟雾传感器检测和报警程序、远程通信程序三部分组成。利用手机端配套开发的APP，就可以实现温湿度、烟雾实时数据采集和显示，并通过WIFI模块将数据传输到用户手机终端，实现用户的远程监测[3]。

5.系统调试

按照硬件设计连接好实际电路，再将软件下载到Arduino开发板，开始系统联机调试。整体实物调试图如图3所示。

图4为调试效果图。本地LCD1602显示环境温度25.0℃、湿度46.0%;当烟雾浓度达到设定阈值时，蜂鸣器报警;手机端可以进行远程监测（实时显示温湿度变化曲线和当前烟雾浓度）。

6. 结束语

本文以Arduino开发板为核心，采用温湿度传感器检测房间温湿度;采用烟雾传感器检测烟霧浓度，提供安全舒适的康养家居环境。本系统还可以与手机进行远程连接通信，手机可以随时随地进行监控操作，实现康养家居的智能化。

参考文献

[1]陈吕州.Arduino程序设计基础（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2015.

[2]叶金晶，周健，乔颖颖.基于Arduino的PM2.5和温湿度实时检测器设计[J].传感器与微系统，2016，35（08）：67-69.

[3]陶成，梅莹莹，陶佳佳.智能家居系统的设计与应用[J].电脑知识与技术，2021，17（07）：192-194.

作者简介：王波，1999. 9，男，汉族，四川省遂宁市，本科在读，职称无，研究方向：测控技术与仪器。

基金项目：项目来源：攀枝花学院省级大学生创新创业训练计划项目，项目名称《智能康养家居的远程温湿度测控与烟雾报警系统设计》，项目编号（S202111360035）。