基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计
张加宏+潘周光+刘进+李敏+顾芳
摘 要： 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度，设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点，分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量，并配有LCD模块显示当前数值，同时将数据存入SD卡。在户外的情况下，系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况，用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用，该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求，稳定性好，具有很强的实用价值。
关键词： STM32； 显示模块； GSM模块； 传感器； 智能设备
中图分类号： TN911?34； TH89 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）02?0012?04
Abstract： In order to accurately and portably measure the indoor temperature， relative humidity， atmospheric pressure， carbon dioxide concentration， formaldehyde concentration and respirable aerosol particle concentration， a remote monitoring system for the indoor environment was designed and implemented. The STM32 microprocessor is used in the intelligent system as the main controller to process and transmit data. According to the characteristics of indoor environmental factors， high stability， high sensitivity and low?power sensors are selected for real?time measurement， a LCD module is equipped to display the current information and the data is stored in the SD card. If it is used out of door， the system can send short messages to inform its users through GSM module， and the users can also reply the digital information which has been set to achieve remote control of intelligent devices. The practical application shows the measuring accuracy of the indoor intelligent environmental monitoring system can meet the requirements of common environment measurement， and it has good stability and a high practical value.
Keywords： STM32； display module； GSM module； sensor； intelligent device
0 引 言
近些年人们的环保与健康意识显著增强，室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含：厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO，CO2，SO2等；在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等；房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此，研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统，该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块，而且配备了智能手机客户端，使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高，便于远程调控，从而有效地提升了室内环境的净化能力。
1 系统总体结构及工作原理
本文的系统总体设计框图如图1所示，其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中：传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒；无线传输模块由芯讯通公司（SIMCom）生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成，负责接入GPRS无线通信网络；显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路，其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3]；环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置，它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等；电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成，选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3，稳定输出3.3 V的直流电，继电器选用HK4100F?DC5V?SH；手机接收的信息以短信形式显示，用户可更方便、直观的观察。
该系统的工作原理是：首先，STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号，TFTLCD会实时显示当前的数值，测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时，单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块，使无线传输模块发送短信到设定的手机号码，用户便可以查看短信来了解室内环境质量，用户与系统之间的数据传输是双向的，用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关，红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时，能够根据指令内容进行相关操作。类似地，传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制，从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。
2 系统硬件设计
2.1 核心处理器的选择
意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构，它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁：工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素，本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6，其处理运算速率可以达到72 MHz，片内集成512 KB FLASH，64 KB RAM，1个USB，1个CAN，112个GPIO，8个定时器，5个USART，3个ADC，1个SDIO，2个DAC，3个SPI，2个I2C，2个I2S，1个SDIO FSMC总线。
2.2 传感器选型
作为室内环境多参数测量中最为关键的部分，传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中，结合测量系统的实际需要，选用BMP180传感器进行气压测量，其具有较高的稳定性，在超高分辨率模式下，分辨率为2 Pa，测量范围[6]为30～110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连；选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测，该传感器基于光散射原理，PM1以上的粒子均可被灵敏检测到；采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7]，温度测量范围为-35～75 ℃，相对湿度测量范围0～99.5%，其信号以40位串行数据输出，传输距离可达20 m以上；选用MS1100甲醛传感器進行甲醛浓度检测[8]，其能够侦测0～100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体，选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大；选用基于非分散红外线技术的CO2传感器，其采用单通道技术，具有稳定性好、精度高等特点。
2.3 无线传输模块设计
无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9]，其采用SMT封装，支持AT指令。采用单电源供电模式，当工作电压为4.0 V时，此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式，通信速度设为19 200 b/s，TXD，RXD为发送、接收端，分别与STM32单片机的PA10，PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上，以便于用户远程实时了解室内环境状况。
2.4 电源电路设计
在本文设计中电源模块分为两部分：单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供，其电路连接如图2所示。
其中C2和C4是旁路电容，主要是抑制干扰，而C1和C3是电解电容，起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303，它能稳定输出0.8～25 V的直流电，电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。
2.5 继电器电路设计
本设计采用的是直流电磁继电器，型号为HK4100F?DC5V?SH，其电路如图4所示，鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器，因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大，然后再连接电磁继电器，其中三极管的基极b接到单片机PA10端口，发射极e接地，线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是，为直观了解继电器的工作状态，在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管，三者共同组成状态指示电路。CN2的1，2，3脚为继电器输出接线端口，本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。
3 软件模块设计
3.1 GSM控制指令
系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制，采用短消息模式进行数据传输，通过服务中心（Service Center）完成信息的存储和转发后，再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成，而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能，而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作，但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多，部分常用典型指令如表1所示。
3.2 系统总体设计流程
系统运行总流程如图5所示，首先，需要初始化系统的底层硬件，然后初始化串口，设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换，数值通过 LCD实时显示，并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时，STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户，用户根据接收到的短信息，回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗，有选择性的检测，用户也可以通过GSM网络，发送指令给微控制器来驱动电源控制模块（继电器），控制模块电源是断开还是闭合，从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备，改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息，系统会在5 min后重新发送信息给用户，直到收到回复信息才停止。
4 系统测试及实验分析
4.1 系统测试
基于前面软硬件的设计，根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、核心板模块和供电模块，然后进行接线，保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态，若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时，若手机端收到数据，则调试成功，否则，检查相应的程序错误。逐一调试成功后，最后形成一套完整的系统程序，系统实物如图6所示，LCD显示的数值如图7（a）所示，手机端接收到的信息如图7（b）所示。
4.2 实验结果分析
温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程，结合恒温恒湿箱C180来完成，系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。
甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比，甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3，甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。
当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度<75%RH时，按照气溶胶悬浮颗粒物测试仪检定规程要求，结合全自动粉尘检测仪CCZ?1000测定可吸入气溶胶颗粒物的浓度。该标准仪气溶胶浓度测量范围为0～1 000 mg/m3，标准测定仪气溶胶浓度测量误差小于10%，标准测定仪稳定性相对误差为±2.5%。标准测定仪测量值和本系统所测数据值的对比结果如表4所示。
气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统，精度达±0.008%，年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。
从表2～表5的对比结果可以看出，本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响，但在普通环境监测条件下，对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控，实用性更强。
5 结 语
针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题，并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术，本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中，系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时，测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值，因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。
参考文献
[1] 完莉莉，汪玉庭.室内空气有机污染的研究现状[J].环境监测管理与技術，2001，13（2）：12?16.
[2] 彭燕，沈照理，曹小安.室内空气中挥发性有机物污染研究现状[J].环境科学与技术，2008，31（6）：51?57.
[3] 汤莉莉，黄伟.基于STM32的FSMC接口驱动TFT彩屏设计[J].现代电子技术，2013，36（20）：139?141.
[4] 蔡红娟，翟晟，蔡苗.基于STM32的GSM智能家居控制系统设计[J].自动化技术与应用，2013，32（8）：37?40.
[5] 顾芳，付洋，张仙玲，等.基于STM32的空调散热片粉尘自动监测仪的设计[J].现代电子技术，2014，37（14）：93?97.
[6] 张加宏，付洋，葛益娴，等.GA?BP神经网络在气压式相对高度计中的应用研究[J].传感技术学报，2014，27（7）：1002?1008.
[7] 乔九印，荣云翔，肖飞.湿度数据采集终端设计[J].数字技术与运用，2016（2）：167.
[8] 李旭华.基于WiFi网络的甲醛气体监控设计[J].嘉应学院学报，2014，32（11）：38?41.
[9] 李敏，苏智华，刘颖.基于CORTEX M3+SIM900A的报警系统设计[J].现代电子技术，2015，38（22）：62?64.
摘 要： 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度，设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点，分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量，并配有LCD模块显示当前数值，同时将数据存入SD卡。在户外的情况下，系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况，用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用，该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求，稳定性好，具有很强的实用价值。
关键词： STM32； 显示模块； GSM模块； 传感器； 智能设备
中图分类号： TN911?34； TH89 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）02?0012?04
Abstract： In order to accurately and portably measure the indoor temperature， relative humidity， atmospheric pressure， carbon dioxide concentration， formaldehyde concentration and respirable aerosol particle concentration， a remote monitoring system for the indoor environment was designed and implemented. The STM32 microprocessor is used in the intelligent system as the main controller to process and transmit data. According to the characteristics of indoor environmental factors， high stability， high sensitivity and low?power sensors are selected for real?time measurement， a LCD module is equipped to display the current information and the data is stored in the SD card. If it is used out of door， the system can send short messages to inform its users through GSM module， and the users can also reply the digital information which has been set to achieve remote control of intelligent devices. The practical application shows the measuring accuracy of the indoor intelligent environmental monitoring system can meet the requirements of common environment measurement， and it has good stability and a high practical value.
Keywords： STM32； display module； GSM module； sensor； intelligent device
0 引 言
近些年人们的环保与健康意识显著增强，室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含：厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO，CO2，SO2等；在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等；房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此，研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统，该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块，而且配备了智能手机客户端，使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高，便于远程调控，从而有效地提升了室内环境的净化能力。
1 系统总体结构及工作原理
本文的系统总体设计框图如图1所示，其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中：传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒；无线传输模块由芯讯通公司（SIMCom）生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成，负责接入GPRS无线通信网络；显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路，其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3]；环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置，它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等；电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成，选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3，稳定输出3.3 V的直流电，继电器选用HK4100F?DC5V?SH；手机接收的信息以短信形式显示，用户可更方便、直观的观察。
该系统的工作原理是：首先，STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号，TFTLCD会实时显示当前的数值，测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时，单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块，使无线传输模块发送短信到设定的手机号码，用户便可以查看短信来了解室内环境质量，用户与系统之间的数据传输是双向的，用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关，红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时，能够根据指令内容进行相关操作。类似地，传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制，从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。
2 系统硬件设计
2.1 核心处理器的选择
意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构，它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁：工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素，本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6，其处理运算速率可以达到72 MHz，片内集成512 KB FLASH，64 KB RAM，1个USB，1个CAN，112个GPIO，8个定时器，5个USART，3个ADC，1个SDIO，2个DAC，3个SPI，2个I2C，2个I2S，1个SDIO FSMC总线。
2.2 传感器选型
作为室内环境多参数测量中最为关键的部分，传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中，结合测量系统的实际需要，选用BMP180传感器进行气压测量，其具有较高的稳定性，在超高分辨率模式下，分辨率为2 Pa，测量范围[6]为30～110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连；选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测，该传感器基于光散射原理，PM1以上的粒子均可被灵敏检测到；采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7]，温度测量范围为-35～75 ℃，相对湿度测量范围0～99.5%，其信号以40位串行数据输出，传输距离可达20 m以上；选用MS1100甲醛传感器進行甲醛浓度检测[8]，其能够侦测0～100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体，选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大；选用基于非分散红外线技术的CO2传感器，其采用单通道技术，具有稳定性好、精度高等特点。
2.3 无线传输模块设计
无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9]，其采用SMT封装，支持AT指令。采用单电源供电模式，当工作电压为4.0 V时，此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式，通信速度设为19 200 b/s，TXD，RXD为发送、接收端，分别与STM32单片机的PA10，PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上，以便于用户远程实时了解室内环境状况。
2.4 电源电路设计
在本文设计中电源模块分为两部分：单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供，其电路连接如图2所示。
其中C2和C4是旁路电容，主要是抑制干扰，而C1和C3是电解电容，起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303，它能稳定输出0.8～25 V的直流电，电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。
2.5 继电器电路设计
本设计采用的是直流电磁继电器，型号为HK4100F?DC5V?SH，其电路如图4所示，鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器，因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大，然后再连接电磁继电器，其中三极管的基极b接到单片机PA10端口，发射极e接地，线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是，为直观了解继电器的工作状态，在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管，三者共同组成状态指示电路。CN2的1，2，3脚为继电器输出接线端口，本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。
3 软件模块设计
3.1 GSM控制指令
系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制，采用短消息模式进行数据传输，通过服务中心（Service Center）完成信息的存储和转发后，再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成，而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能，而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作，但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多，部分常用典型指令如表1所示。
3.2 系统总体设计流程
系统运行总流程如图5所示，首先，需要初始化系统的底层硬件，然后初始化串口，设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换，数值通过 LCD实时显示，并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时，STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户，用户根据接收到的短信息，回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗，有选择性的检测，用户也可以通过GSM网络，发送指令给微控制器来驱动电源控制模块（继电器），控制模块电源是断开还是闭合，从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备，改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息，系统会在5 min后重新发送信息给用户，直到收到回复信息才停止。
4 系统测试及实验分析
4.1 系统测试
基于前面软硬件的设计，根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、核心板模块和供电模块，然后进行接线，保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态，若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时，若手机端收到数据，则调试成功，否则，检查相应的程序错误。逐一调试成功后，最后形成一套完整的系统程序，系统实物如图6所示，LCD显示的数值如图7（a）所示，手机端接收到的信息如图7（b）所示。
4.2 实验结果分析
温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程，结合恒温恒湿箱C180来完成，系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。
甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比，甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3，甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。
当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度<75%RH时，按照气溶胶悬浮颗粒物测试仪检定规程要求，结合全自动粉尘检测仪CCZ?1000测定可吸入气溶胶颗粒物的浓度。该标准仪气溶胶浓度测量范围为0～1 000 mg/m3，标准测定仪气溶胶浓度测量误差小于10%，标准测定仪稳定性相对误差为±2.5%。标准测定仪测量值和本系统所测数据值的对比结果如表4所示。
气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统，精度达±0.008%，年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。
从表2～表5的对比结果可以看出，本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响，但在普通环境监测条件下，对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控，实用性更强。
5 结 语
针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题，并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术，本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中，系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时，测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值，因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。
参考文献
[1] 完莉莉，汪玉庭.室内空气有机污染的研究现状[J].环境监测管理与技術，2001，13（2）：12?16.
[2] 彭燕，沈照理，曹小安.室内空气中挥发性有机物污染研究现状[J].环境科学与技术，2008，31（6）：51?57.
[3] 汤莉莉，黄伟.基于STM32的FSMC接口驱动TFT彩屏设计[J].现代电子技术，2013，36（20）：139?141.
[4] 蔡红娟，翟晟，蔡苗.基于STM32的GSM智能家居控制系统设计[J].自动化技术与应用，2013，32（8）：37?40.
[5] 顾芳，付洋，张仙玲，等.基于STM32的空调散热片粉尘自动监测仪的设计[J].现代电子技术，2014，37（14）：93?97.
[6] 张加宏，付洋，葛益娴，等.GA?BP神经网络在气压式相对高度计中的应用研究[J].传感技术学报，2014，27（7）：1002?1008.
[7] 乔九印，荣云翔，肖飞.湿度数据采集终端设计[J].数字技术与运用，2016（2）：167.
[8] 李旭华.基于WiFi网络的甲醛气体监控设计[J].嘉应学院学报，2014，32（11）：38?41.
[9] 李敏，苏智华，刘颖.基于CORTEX M3+SIM900A的报警系统设计[J].现代电子技术，2015，38（22）：62?64.
