近年来,随着生活水平的提高和现代工业化社会的发展进步,家居环境中存在的各类有害气体,和易燃易爆气体正在威胁着人们的正常生活,对生命安全带来巨大隐患。研究具备智能化属性,支持环境自动检测和网络报警功能的家庭有害气体检测系统,对保障人们安全的生活环境具有重要意义。本文从家庭有害气体检测系统设计和实现研究课题入手,对有害气体检测系统的嵌入式软件架构设计实现,API编程接口定义,以及系统测试验证等关键技术内容进行了深入的研究和探索。本文主要内容如下:(1)设计了家庭有害气体检测系统的整体架构。首先对有害气体检测系统的系统功能需求、非功能性需求和约束需求进行分析。然后设计了软件平台各个功能模块,最后提出检测系统软件架构。(2)实现了家庭有害气体检测系统嵌入式软件程序。软件程序包括硬件抽象层(HAL),中间件(Middleware)和应用层(Application)各个部分的代码。系统采用STM32硬件平台,使用STM32 HAL硬件抽象层接口开发驱动程序。移植了FatFS文件系统,emWin图形库,FreeRTOS实时操作系统中间件。根据有害气体检测系统的需求,实现了多线程任务,完成有害气体检测系统业务逻辑。(3)设计完成了有害气体检测系统的测试用例,并进行了系统验证。为了增加嵌入式系统的稳定性,使其能够可靠的长时间运行,针对系统软件测试方法和流程方面进行了讨论和分析,结合了行业应用中所使用的测试方法,设计了嵌入式软件模块白盒测试用例,用于测试系统正确性和稳定性,该测试用例也同样适用于其他行业类似的嵌入式软件系统。本文以家庭有害气体检测设计和实现为目标,应用了嵌入式系统,传感器数据采集和无线网络数据通信等相关技术,为有害气体检测相关的智能家居应用提供了一个切实可行的应用方案。