设计说明书
总字数：23000+
为了提高隧道内的安全性和管理效率，本系统设计并开发一款基于STM32F103C8T6单片机的高速公路隧道监测系统，该系统通过多种传感器和模块，不仅可以实现隧道内光照、火焰、烟雾等环境参数的实时监测，也可以实现隧道内车辆数量的检测，还可以通过GPS模块获取隧道的地理位置，当检测到相关参数异常时，通过声光报警、自动控制照明、灭火和通风等措施，保障隧道内车辆的安全运行。除此之外，4G模块可以将车辆数、光照强度、烟雾浓度、经纬度等数据上传至手机端信息显示，也可以通过手机端远程设置各参数阈值，并远程控制各继电器的打开和关闭。
设计结果表明，本系统实现了对隧道环境的全面监测和自动控制，具有较高的可靠性和实用性，能够有效提高隧道内的安全性和管理效率，具有广泛的应用前景和推广价值。
关键字：隧道监测；STM32；传感器；4G远程控制；显示屏
In order to improve the safety and management efficiency inside the tunnel, this system designs and develops a highway tunnel monitoring system based on STM32F103C8T6 microcontroller. The system can achieve real-time monitoring of environmental parameters such as lighting, flames, and smoke inside the tunnel through multiple sensors and modules. It can also detect the number of vehicles inside the tunnel and obtain the geographical location of the tunnel through GPS module. When abnormal parameters are detected, measures such as sound and light alarm, automatic control of lighting, fire extinguishing, and ventilation are taken to ensure the safe operation of vehicles inside the tunnel. In addition, the 4G module can upload data such as the number of vehicles, light intensity, smoke concentration, latitude and longitude to the mobile phone for information display. It can also remotely set parameter thresholds and control the opening and closing of various relays through the mobile phone.
The design results indicate that this system has achieved comprehensive monitoring and automatic control of the tunnel environment, with high reliability and practicality, and can effectively improve the safety and management efficiency inside the tunnel. It has broad application prospects and promotion value.
Key words:Tunnel monitoring; STM32； Sensors; 4G remote control; display screen.
目录
摘 要
Abstract
1引 言
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究内容
2 系统需求分析及总体方案设计
2.1 系统功能需求分析
2.2 整体设计方案
2.3 主要元器件选择
2.3.1 主控芯片选择
2.3.2 车辆监测模块方案选择
2.3.3 光照强度监测模块方案选择
2.3.4 火焰监测模块方案选择
2.3.5 烟雾监测模块方案选择
2.3.6 定位模块方案选择
2.3.7 显示模块方案选择
2.3.8 无线通信模块方案选择
3 硬件设计
3.1 主控电路设计
3.1.1 主控芯片简介
3.1.2 单片机最小系统
3.2 红外对管监测电路设计
3.3 光照监测电路设计
3.4 火焰监测电路设计
3.5 烟雾监测电路设计
3.6 GPS定位电路设计
3.7 显示电路设计
3.8 按键电路设计
3.9 声光报警电路设计
3.10 继电器电路设计
3.11 4G通信电路设计
4 软件设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 红外对管检测子程序设计
4.4 光照检测子程序设计
4.5 火焰检测子程序设计
4.6 烟雾检测子程序设计
4.7 GPS定位子程序设计
4.8 独立按键子程序设计
4.9 OLED显示子程序设计
4.10 4G模块联网子程序设计
5 实物制作与功能测试
5.1 实物制作
5.2 功能测试
（1）红外监测车辆功能测试
（2）光照功能测试
（3）火焰测控功能测试
（4） 烟雾监测功能测试
（5）定位功能测试
（6）4G通信功能测试
6 结 论
参考文献
附录A 原理图
附录B PCB
附录C 主程序
致 谢
购买后可查看具体内容！