文章目录
- 一、前言
- 1.1 项目介绍
- 【1】项目开发背景
- 【2】设计实现的功能
- 【3】项目硬件模块组成
- 【4】设计意义
- 【5】国内外研究现状
- 【6】摘要
- 1.2 设计思路
- 1.3 系统功能总结
- 1.4 开发工具的选择
- 【1】设备端开发
- 【2】上位机开发
- 1.5 参考文献
- 1.6 系统框架图
- 1.7 系统原理图
- 1.8 实物图
- 1.9 模块的技术详情介绍
- 【1】Air724UG-4G模块
- 【2】MQ2气体传感器
- 【3】SHT30模块
- 【4】蜂鸣器模块
- 【5】MQTT协议
- 【6】火焰检测模块
- 二、硬件选型
- 2.1 STM32开发板
- 2.2 USB下载线
- 2.3 Air724UG 4G模块
- 2.3 4G模块专用杜邦线
- 2.4 OLED显示屏
- 2.5 SHT30温湿度模块
- 2.6 PCB板
- 2.7 蜂鸣器模块
- 2.8 MQ2 烟雾传感器
- 2.9 火焰检测模块
- 2.10 电源扩展板
- 2.11 母对母杜邦线
- 2.12 太阳能充电板【可选】
- 三、部署华为云物联网平台
- 3.1 物联网平台介绍
- 3.2 开通物联网服务
- 3.3 创建产品
- （1）创建产品
- （2）填写产品信息
- （3）产品创建成功
- （4）添加自定义模型
- 3.4 添加设备
- （1）注册设备
- （2）根据自己的设备填写
- （3）保存设备信息
- (4) 设备创建完成
- 3.5 MQTT协议主题订阅与发布
- （1）MQTT协议介绍
- （2）华为云平台MQTT协议使用限制
- （3）主题订阅格式
- （4）主题发布格式
- 3.6 MQTT三元组
- （1）MQTT服务器地址
- （2）生成MQTT三元组
- 3.7 模拟设备登录测试
- （1）填入登录信息
- （2）打开网页查看
- （3）MQTT登录测试参数总结
- 四、Qt开发入门与环境搭建
- 4.1 Qt是什么？
- 4.2 Qt版本介绍
- 4.3 Qt开发环境安装
- 4.4 开发第一个QT程序
- 4.5 调试输出
- 4.6 QT Creator常用的快捷键
- 4.7 QT帮助文档
- 4.8 UI设计师使用
- 4.9 按钮控件组
- 4.10 布局控件组
- 4.11 基本布局控件
- 4.12 UI设计师的布局功能
- 五、上位机开发
- 5.1 Qt开发环境安装
- 5.2 新建上位机工程
- 5.3 切换编译器
- 5.4 编译测试功能
- 5.5 设计UI界面与工程配置
- 【1】打开UI文件
- 【2】开始设计界面
- 5.6 设计代码
- 【1】获取token
- 【2】获取影子数据
- 【3】解析数据更新界面
- 【4】判断设备是否离线
- 【5】获取设备最新数据上传时间
- 【5】界面的数据更新
- 5.5 编译Windows上位机
- 5.6 配置Android环境
- 【1】选择Android编译器
- 【2】创建Android配置文件
- 【3】配置Android图标与名称
- 【3】编译Android上位机
- 5.7 模拟设备联调
- 六、 Air724UG 模块调试过程
- 6.1 官方文档
- 6.2 模块调试接线
- 6.3 串口调试过程
- 【1】AT命令
- 【2】读取模块厂商信息
- 【3】读取详细的固件版本
- 【4】查询卡是否插好
- 【5】查询信号质量
- 【6】查询网络注册状态
- 【5】查询模组是否注册上GPRS网络
- 【6】查询附着GPRS网络
- 七、STM32设备端代码设计
- 7.1 硬件连线说明
- 7.2 硬件原理图
- 7.3 硬件组装过程
- 7.4 KEIL工程
- 7.5 代码移植需要改的地方
- 7.6 程序下载
- 7.7 程序正常运行效果
- 7.8 取模软件的使用
- 7.9 STM32与手机APP的交互协议
- 7.10 初始化代码分析
- 7.11 4G模块连接服务器的代码
- 代码详细介绍：
- 1. OLED显示初始化信息
- 2. 重试计数器初始化
- 3. 检测Air724UG硬件是否正常
- 4. Air724UG模块配置初始化
- 5. 4G网络通信服务初始化
- 6. MQTT协议初始化和连接
- 7. 订阅主题
- 8. 清屏操作
- 总结
- 7.12 项目主逻辑代码
- 1. 轮询时间控制
- 2. 采集烟雾传感器 (MQ2) 数据
- 3. 采集温湿度传感器 (SHT30) 数据
- 4. 显示页面切换
- 5. 自动报警控制逻辑
- 6. 数据上传至MQTT云服务器
- 八、STM32项目代码
- 九、总结
一、前言
1.1 项目介绍
【1】项目开发背景
森林火灾是全球范围内频繁发生的自然灾害之一，不仅对生态环境造成严重破坏，还可能威胁到人类的生命财产安全。传统的森林防火措施主要依赖人工巡逻和地面观测站，这种方式效率低下，且在森林中难以实现全面覆盖。随着物联网技术的发展，智能监测系统逐渐成为预防森林火灾的有效手段。基于此背景，设计了一款基于STM32F103RCT6的森林火灾监测系统，通过现代传感技术和无线通讯技术提高森林火灾预警的及时性和准确性。
该系统集成了多种传感器，包括用于检测环境温度和湿度的SHT30传感器、能够识别火焰的火光检测传感器以及用于监测烟雾浓度的MQ2气体传感器。这些传感器可以实时收集环境数据，一旦检测到异常情况如温度骤升、烟雾浓度增加或出现火焰等，将立即启动蜂鸣器发出警报，同时通过Air724UG-4G模块将数据上传至华为云IOT物联网服务器。这一过程不仅实现了对森林火灾的快速响应，也为后续的救援工作提供了准确的信息支持。
为了便于森林管理员无论身处何地都能及时接收到火灾报警信息，本项目还特别开发了适用于Android手机和平板电脑的应用程序及Windows上位机软件，用户可以通过这些客户端实时查看由监测点上传的数据，了解各监测区域的环境状况。此外，考虑到森林地区的特殊地理条件，系统设计时
