作品名称：基于STM32的高校实验室环境与安全监测系统设计

来源时间：2024年4月

学生姓名: 闫林煜

指导教师: 刘宇

作品简介：

实验室安全是现在各大高校重视的问题之一。实验室安全管理的传统方式往往会带来一些问题，例如管理效率低下、隐藏的安全风险难以识别和避免。当在实验过程中遇到无色无味的有害气体（如二氧化碳、甲醛、PM2.5等）时，如果浓度超标并且错过了最佳处理时间，后果会不堪设想。实验室内的器材管理安全也是一个重要问题，化学实验室内的浓硫酸，浓硝酸等高腐蚀性液体如果被不法分子带走使用，会造成无法挽回的生命财产安全。

本系统以STM32F103C8T6单片机为核心，研制了一套安全监测系统对甲醛、二氧化碳、PM2.5、烟雾浓度检测，并使用OLED显示器显示出浓度值，当以上浓度值超出标准值后，开启报警提示灯，每个参数对应一个提示灯，并且开启排风风扇。拥有门禁功能，密码开锁进入，密码修改，IC卡的录入与删除以及刷卡开锁进入功能，同时可检测开锁状态，能够识别非法开锁，会有红外监测装置，能够检测门窗是否有人进入，当有人非法进入时，自动启动警报器提醒并且向手机APP发送报警提醒。当处于开锁状态时，红外监测停止功能，使用手机APP获取室内各个传感器数据和开锁状态，能够使用手机APP实现一键开锁功能的课题。

图1 系统电路设计原理图

图2 系统PCB图

图3 系统实物图

创新点：

本系统是基于STM32设计的高校实验室环境与安全监测系统，

其创新点如下：

集成多种检测功能：实现对实验室内甲醛、二氧化碳、PM2.5、烟雾浓度的检测。实时显示与报警：通过OLED显示器显示各项检测指标浓度值，当指标超出标准值时，自动开启报警提示灯和排风风扇。安全管理：支持密码开锁、刷卡开锁，并能检测非法开锁和门窗非法进入情况。手机APP远程控制：可通过手机APP获取室内传感器数据和开锁状态，实现一键开锁，保障安全。

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