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第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与方法

1.4 论文章节安排

第2章 系统总体分析

2.1 系统总体框图

2.2系统主控方案选型

2.3温湿度传感器选择

2.4通信模块选择

第3章 系统电路设计

3.1 系统总体电路组成

3.2 主控电路设计

3.3 电源电路设计​

3.4 温湿度传感器电路设计

3.5 显示模块电路设计

3.6 MOS管控制电路设计

第4章 系统软件设计

4.1 系统软件介绍

4.2 主程序流程图

4.3按键函数流程设计

4.4显示函数流程设计

4.5处理函数流程图

第5章 实物调试

5.1 整体实物构成

5.2 显示内容测试

5.3 相关阈值设置测试

第6章 软件调试

6.1 软件介绍

6.2 阈值设置测试

6.3 自动模式下设备测试

第7章 总结

参考文献

致谢

1　引 言

1.1 研究背景与意义

随着人们生活水平的日益提高，厨房与浴室在日常生活中的使用愈发频繁，然而这两个区域也潜藏着诸多安全隐患。在厨房中，燃气的使用极为普遍，一旦发生燃气泄漏且未能及时察觉和处理，很容易引发火灾甚至爆炸事故，给人们的生命财产带来巨大威胁。浴室方面，温湿度不适可能影响使用体验，更重要的是，若通风不佳，二氧化碳、烟雾等有害气体积聚，或者因电器使用不当等原因导致温度异常升高，同样存在引发安全事故的风险。

传统的安全防护手段往往较为单一，比如仅靠简易的燃气报警器，无法综合考虑多方面因素准确判断危险情况，误报率也较高，而且缺乏便捷的控制方式来及时应对突发状况。在这样的背景下，基于STM32的厨浴消防系统应运而生，有着重要的意义。

从安全保障角度来看，它能够实时且全面地采集燃气、温度、温湿度以及氧烟浓度等多方面的数据，通过融合这些数据经算法构建精准模型，极大地提高了火灾等危险情况检测的准确性，有效降低误报率，让使用者能更可靠地掌握环境状况，在危险来临时及时采取措施，避免事故发生。

从使用便利性方面考虑，该系统不仅提供了手动控制方式，方便在特殊情况下进行人为干预，还具备手机远程控制和语音控制功能。使用者无论身处何方，都可以通过手机远程查看厨浴环境信息并操控相关设备，或者直接通过简单的语音指令，如“打开通风设备”“关闭加热”等，轻松控制报警、加热、通风等设备，大大提升了日常使用的便捷性。

总体而言，基于STM32的厨浴消防系统能更好地保障厨浴环境安全，提升人们生活的舒适度和安全性，契合现代智能家居发展的趋势，有着广阔的应用前景和重要的现实意义。

1.2 国内外研究现状

在厨浴安全系统领域，国内外已开展了大量研究与实践，形成了各具特色的技术路径和应用成果。

国外在家庭安全监测领域起步较早，技术相对成熟。欧美等发达国家注重智能家居系统的集成化，将厨房和浴室的安全监测纳入整体智能家居生态。例如，部分品牌推出的燃气监测设备采用高精度传感器，结合机器学习算法对燃气泄漏模式进行识别，能有效区分正常烹饪产生的燃气波动与危险泄漏，误报率较低。在浴室环境控制方面，一些系统通过温湿度传感器与加热、通风设备联动，实现自动调节，同时集成二氧化碳监测功能，确保浴室内空气质量。此外，远程控制技术应用广泛，用户可通过手机APP实时查看数据并远程操控设备，部分高端产品还引入语音控制，与家庭语音助手实现无缝对接，提升了操作便捷性。不过，国外产品往往成本较高，且在功能适配性上更倾向于当地居住环境和使用习惯，对国内厨房高频使用明火、浴室空间普遍较小等特点的针对性不足。

国内研究近年来发展迅速，聚焦于性价比和本土化需求。众多高校和企业围绕STM32等主流微控制器开发了各类厨浴安全系统，在传感器选型、算法优化和功能集成上不断创新。例如，在多传感器数据融合方面，国内研究常采用加权平均、卡尔曼滤波等算法，结合厨房燃气泄漏与温度变化的关联性、浴室湿度与通风需求的匹配关系，提升危险判断的准确性。同时，针对国内用户对成本敏感的特点，系统设计注重在保证性能的前提下降低硬件成本，推动了产品的普及。在控制方式上，国内产品不仅实现了手机远程控制，还积极探索语音控制的本土化适配，优化对中文语音指令的识别率，适应不同年龄段用户的使用习惯。但相比之下，国内部分产品在传感器精度、长期稳定性以及算法的自适应性上仍有提升空间，部分系统存在功能冗余或联动响应延迟等问题，在复杂环境下的可靠性有待进一步验证。

总体而言，国内外研究均朝着多参数监测、智能联动、便捷控制的方向发展，国外强调整体生态与用户体验，国内则侧重实用性与成本控制，而基于STM32的厨浴消防系统设计，有望在吸收国内外先进经验的基础上，结合本土需求实现技术突破。

1.3 研究内容与方法

本研究围绕基于微控制器的厨浴消防系统展开，重点研究多传感器数据采集与融合处理技术，选取适配的燃气、温度、温湿度、氧烟浓度传感器，通过合理的电路设计实现数据实时采集。研究多参数融合算法，结合各参数关联性构建内在关联构建模型，提升火灾及危险情检测的准确性。开发智能控制逻辑，实现传感器数据与报警、加热、通风等设备的联动，并设计手动控制、手机远程控制及语音控制模块，通过语音接口协议与通信方式进行优化，确保控制的稳定性与便捷性。通过硬件选型、电路设计、软件编程及系统集成测试，完成整体系统的搭建与调试，验证各功能模块的协同工作性能及系统的可靠性。