室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與制作.doc

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1、室內(nèi)環(huán)境實時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與制作摘要：隨著人民生活的改善和提高，對于室內(nèi)空氣要求越來越高，本設(shè)計利用單片機STC89C52控制相關(guān)的傳感器來檢測室內(nèi)的環(huán)境，實時檢測室內(nèi)的溫度，濕度，以及有毒等氣體檢測，根據(jù)各個傳感器的工作原理，設(shè)計相關(guān)的電路，通過單片機來采集相關(guān)的各個傳感器的變化，并在液晶屏上顯示各種狀態(tài)，而且通過手動按鍵進行相關(guān)的操作，來進行設(shè)置相關(guān)的變量，超過設(shè)置界限時，進行聲光報警，提示家人進行相關(guān)的操作處理。關(guān)鍵詞：溫濕度、煙霧、監(jiān)測、52單片機第一章緒論隨著現(xiàn)代社會的節(jié)奏越來越快，同人們的生活的改善也越來越高，對于室內(nèi)的家具擺

2、設(shè)，空氣檢測等要求越來越高。比如人們會需要一個適宜的溫度，不是太熱，不是太冷。同時，人們對室內(nèi)空氣的要求更顯重要，比如男人抽煙會使得室內(nèi)煙霧彌漫，使用液化氣也按難免會有泄露，這些氣體都是對人體有害的。因此，把握室內(nèi)的環(huán)溫度、濕度、空氣質(zhì)量的度，來進行妥善調(diào)節(jié)，從而避免由于這些環(huán)境因素的超標(biāo)對人體健康造成的傷害就顯的尤為重要。所以為了人們的身體健康，同時有個一個更好的環(huán)境，并且為了能夠達(dá)到提前未卜先知的功能，利用所學(xué)的知識設(shè)計了本作品：一個微型的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測器。簡單的實時監(jiān)測室內(nèi)的溫度，濕度，以及煙霧的超標(biāo)等，本設(shè)計利用STC89C52單片

3、機作為監(jiān)測器的控制中心即CPU,用戶它來控制相關(guān)的傳感器。如溫濕度傳感器、煙霧傳感器、液晶顯示器等。以此來檢測室內(nèi)的環(huán)境。達(dá)到實時檢測室內(nèi)的溫度，濕度，以及有毒氣體的目的。使用者可以對監(jiān)測系統(tǒng)進行相關(guān)的設(shè)置，限定溫度、濕度、煙霧等環(huán)境因素的臨界值。一旦某項指標(biāo)超過所限定的臨界值，這個系統(tǒng)可以自動的提醒家人進行相關(guān)的調(diào)節(jié)動作。例如，當(dāng)溫度高了，通過相關(guān)提示打開風(fēng)扇、空調(diào)等。當(dāng)濕度低了，通過相關(guān)提示噴灑水霧增加濕度。當(dāng)有毒氣體增多了，提示家人開窗通風(fēng)并迅速關(guān)閉氣體來源等。這樣，系統(tǒng)在家人還沒有發(fā)現(xiàn)危險到來之前就能夠進行相關(guān)的提示操作，避免一定

4、的危險事故的發(fā)生，從而達(dá)到監(jiān)測報警實現(xiàn)未卜先知的目的。第二章總體系統(tǒng)設(shè)計2.1設(shè)計原理本設(shè)計的思路是根據(jù)單片機的工作原理，利用各個傳感器的特性，設(shè)計相關(guān)的電路，用單片機來采集相關(guān)的各個變量，結(jié)合時鐘芯片在液晶屏上實時的顯示各種狀態(tài)，并且通過按鍵進行相關(guān)的設(shè)置，超過設(shè)置界限時，進行聲光報警。2.2設(shè)計方案方案1：采用STC89C52單片機作為控制核心，直接利用溫濕度傳感器采集溫度和濕度，利用煙霧傳感器來監(jiān)測煙霧的危害程序，經(jīng)過處理后直接傳給單片機，單片機綜合分析以后，送到LCD12864上顯示，并且單片機結(jié)合時鐘實時的顯示狀態(tài)，通過獨立鍵盤

5、來設(shè)置和調(diào)整時間，真題電路設(shè)計簡單，具體模塊框圖如下：單片機控制系統(tǒng)液晶顯示電路溫濕度傳感器獨立鍵盤報警控制模塊電源模塊煙霧檢測電路實時時鐘電路方案2：我們采用ARM7處理器作為系統(tǒng)的控制核心，利用溫度傳感器和濕度傳感器來分別采集溫度和濕度，經(jīng)過高精度AD轉(zhuǎn)換器，編程數(shù)字信號后傳送給ARM處理并用TFT彩屏顯示出來，并添加專門各種氣體檢測傳感器來檢測室內(nèi)氣體的密度等，同時我們加上高精度時鐘芯片DS12C887來實時顯示時間，便于實時檢測，對于控制我們用矩陣鍵盤來輸入信號，方便處理，不用不斷的按鍵盤。同時通過485串口把數(shù)據(jù)傳給計算機來分析

6、。具體框圖如下：ARM處理器溫濕度傳感器AD轉(zhuǎn)換模塊時鐘芯片矩陣鍵盤液晶顯示電路報警控制電路電源模塊485通信接口各種氣體傳感器方案比較：方案1電路設(shè)計比較簡單，對溫度濕度要求不是很高的情況下，基本滿足要求，而且可以實時顯示，設(shè)置簡單，軟件調(diào)試比較簡單，用在家庭中不但節(jié)約成本，而且操作方便，而方案2中我們選用ARM處理器，利用各種測量范圍寬的溫濕度傳感器和高精度的氣體傳感器來檢測室內(nèi)的狀態(tài)，這套方案對于要求比較高的場合比較用，特別是在工業(yè)場合上來檢測室內(nèi)的狀態(tài)，并送到計算機進行分析，用在家庭中成本昂貴，綜合比較方案1電路簡單，測試范圍滿足

7、要求，而方案2測試范圍大，調(diào)試復(fù)雜，雖然精度高等優(yōu)點，但是方案1更具有性價比和推廣性，最后我們經(jīng)過綜合比較我們選用方案1。第三章元件選型與電路設(shè)計3.1單片機最小系統(tǒng)3.1.1STC89C52型單片機簡介STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。其總控制電路如圖3-1：圖3

8、-13.1.2STC89C52引腳功能介紹①主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源GND(Pin20)：接地線②外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電