基于单片机的室内环境监测系统设计

基于单片机的室内环境监测系统设计(论文11000字)
摘  要 本设计是基于单片机的室内环境监测系统，采取了模块化、条理化的设计。使用新式的智能型传感器实现对温度、湿度和可燃气浓度的监测以及相应的控制。各参数通过传感器进行收集并变换成数字信号，采用单片机STC89C52接收这些数据，芯片会根据收集到的数据发出相应的指令，使用液晶显示器LCD1602显示各参数值。本设计系统电路简易、集成度高、调试便利、工作稳定、检测精确度高，具有一定的实用价值。
关键字：单片机；环境参数; STC89C52; 检测

Design of Indoor Environment Monitoring System Based on SCM
Abstract: The design of indoor environment monitoring system based on single chip microcomputer, which use a modular, hierarchical design.It uses a new intelligent sensor to monitor the temperature, humidity, gas concentrati- on and can make corresponding control. The signals through the sensor are collected and converted into digital si- gnals, using single chip STC89C52 to receive the data, the chip will issue the appropriate instruction based on the collected data and a liquid crystal display LCD1602 show each parameter. This system has the advantages of sim- ple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision, and has a certain practical value.
Key words: Single chip microcomputer; environmental parameter; STC89C52; detection

系统总体方案设计
本设计系统中的主要控制器是单片机，给电路通电后，系统开始工作，室内的温度、湿度和可燃气浓度这些参数会被传感器采集到，得到的温湿度数据直接被传输到单片机中进行处理，气体浓度通过模数转换电路转换成数字信号传送到单片机内，显示器显示单片机接收到的数据，同时单片机根据得到的数据使报警电路和换气扇工作或者不工作
2.2系统的各模块具体功能与设计
(一)    温湿度监测模块
本设计中所使用的元器件具有自动校准信号输出功能[1]。它含有测温度的元件和感应湿度的元件，它们可以对室内空气中的温度和湿度进行收集并数字化处理，所处理获得后的数据可以通过4位管脚实现数据的传输。该传感器使用单线制串口传输的传输方法，因此其传输距离远，可安放在关心重视的位置。
(二)    可燃气监测模块
此部分主要是利用传感器对家居环境中的可燃气进行监测，模块可以将采集到的信息转换为电流信号，再利用元器件将电信号转化为电压的模拟量，经过ADC0832模数转换后，最终获得可认识、辨别和处理的数字电信号[4]。
(三)    模数转化模块
该模块主要是将可燃气模块收集到的数据转换为微控制器可辨认的数字型电信号。本系统所采用的模数转化模块是ADC0832芯片，该芯片的功能是将模拟量转换为八位的数字量，也就是说分辨率为2的8的次方，该芯片采用双通道进行转换数据，时间间隔很小，转换的时候不会有大的波动。
(四)    单片机模块
此部分主要是进行接收和处理相关数据，然后发出控制信号到各个具体模块。芯片STC89C52既可以输入也可以输出，还可以外接多个单元[2]。因此适用非常广泛。在该系统中，单片机是主控核心，在单片机的外边不仅外接了传感器，还连接了显示器、报警装置以及控制电路等。
(五)    换气扇控制电路
该部分主要的工作是当收集到的可燃气气体浓度超出预设值后，电路导通，启动换气扇，这样就会有效减小在室内生活中发生危险事情的可能性。该部分采用继电器来控制换气扇的工作或者不工作。当可燃气浓度过高时，微控制器会使继电器闭合，从而使得换气扇线开始工作，当可燃气浓度过低时，只要停止信号发出就可以断开继电器，继而换气扇停止工作。
 

目 录
摘  要     1
1. 绪论    2
1.1 设计背景及意义    3
1.2室内环境监测系统现状    3
1.3设计的目标与意义    4
2. 系统设计    4
2.1系统总体方案设计    4
2.2系统的各模块具体功能与设计    5
3. 系统的硬件设计    5
3.1 控制模块设计    5
3.1.1 STC89C52单片机简介    5
3.2 单片机最小系统    7
3.2.1晶振电路    7
3.2.2复位电路    8
3.3 温湿度监测模块    9
3.3.1 DHT11传感器的简介    9
3.3.2串行接口(单线双向)    10
3.4 可燃气检测模块    11
3.4.1 MQ-2传感器简介    11
3.4.2 A/D转换器简介    12
3.4.3  可燃气检测电路设计    13
3.5 显示电路    13
3.5.1  LCD1602液晶显示器简介    13
3.5.2 电路设计    14
3.6换气扇电路设计    15
3.7 报警模块设计    15
4. 系统的软件设计    15
4.1主程序模块    16
4.2 温湿度模块程序设计    16
4.3 可燃气模块程序设计    17
5. 系统调试    18
5.1硬件的调试    18
5.2软件调试    19
5.3软、硬件整体调试    20
6. 总结与展望    22
致谢    22
参考文献    23
附件    24
1.硬件电路原理图    25