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基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf
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2022-06-24
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基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf基于单片机的室内环境智能监测系统设计说明.pdf
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2016 届毕业生
毕 业 设 计 说 明 书
<原创 保证能用>
题目:基于单片机的室内环境智能监测系统设计
院系名称:专业__
学生__学号:
指导教师职称:
2016 年 05 月 25 日
1 / 23

摘 要
随着社会的发展 ,科学技术的提升 ,生产生活的不断优化 ,人们的生活水平也在
随之不断提高,因此人们也开始越来越重视室内环境发舒适程度。住宅不仅是家庭团
聚和生活的场所,而且还是人们生活的重要物质保障,但随着装修材料的肆意使用和
生活用品的日益广泛,居住环境的隐患大幅度提高,室内环境污染已成为严重影响现
代人类健康的杀手之一,严重影响着人们的生产生活。因此尤为重要的便是室内环境
的监测,不仅要灵敏的检测出各种有害气体的浓度大小 ,也要具有报警功能 ,可以时
刻提醒危险。当下市面上也有很多监测室内环境的装置仪器,但其大部分价格偏高而
且功能相对单一局限 ,因此非常需要能够综合监测室内温湿度和有害气体的智能系
统。
本设计主要运用了如下几方面的功能:
1.将单片机和温湿度、气体传感器相连接,实现实时采集和读取室内温湿度值
以及监测气体浓度,达到预期效果。
2.利用 LCD 完成了显示电路的设计。
3.利用蜂鸣器报警功能,当气体浓度值和温湿度值超过设定的标准值时, 实现
自动报警功能。
4.当温湿度超限时,LCD 显示器可以立即提示并结合发光二极管报警,当气体浓
度超限时采用发光二极管报警。
关键词:单片机;声光报警;LCD 显示电路;室内环境监测
Title
The design of indoor environmental intelligent monitoring system
based on the Single Chip Microcomputer
Abstract
With the development of society, the improvement of science and technology, the
continuousoptimization of production and life, people's living standards have been
improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment.
Residence is not only the place of family party and life, but also an important material
guarantee of people's lives.But with the wanton use of decoration materials and daily
necessities, the hidden danger of the living environment is greatly improved.Indoor
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environment pollution has become one of the serious killer on the modern human health,
impacting on people's production and life. Therefore, it is particularly important to
monitor the indoor environment, not only to be sensitive to detect the concentration of
harmful gases, but also with alarm function, it can always remind the danger. At present
on the market also has a lot of indoor environmental monitoring instrumentation, but most
of its high price and function relative to a single limited. Therefore there is a great need
for comprehensive monitoring of indoor temperature and humidity and harmful
gasintelligent system.
This design mainly uses the following several aspects of the function:
1 The single chip microcomputer and the temperature and humidity, gas sensor are
connected to achieve real-time collection and reading room temperature and humidity
values as well as monitoring the gas concentration, to achieve the desired results.
2 The design of display circuit is completed by using LCD.
3Using buzzer alarm function, when the gas concentration and temperature and
humidity value exceeds the set standard value, realize the automatic alarm function.
4 When the temperature and humidity are out of limit, the LCD monitor can prompt
and combined with the light emitting diode warning, when the gas concentration exceeds
the limit, the light emitting diode is used to alarm.
Key words:MCU; Sound and light alarm; LCD; Indoor environment monitoring
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目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 室内环境智能监测系统现状 1
1.3 设计目的及内容 2
2 系统设计方案论证以及总体框架设计 2
2.1 设计方案论证 2
2.1.1 单片机模块的选择及论证 2
2.1.2 温湿度监测模块选择与论证 3
2.1.3 煤气监测选择与论证 3
2.2 总体硬件电路框架 4
3 硬件系统设计与连接 4
3.1 温湿度检测模块设计 4
3.2 A/D 转换器 5
3.3 燃气监测模块设计 5
3.3.1 MQ-5 传感器 5
3.3.2 燃气监测模块设计 6
3.4 AT89S52 单片机时钟电路 7
3.5 AT89S52 单片机复位电路 7
3.6 显示电路设计 7
3.7 报警模块设计 7
4 系统软件设计 7
4.1 编程语言选择 7
4.2 程序设计流程 7
4.2.1 温湿度测量模块 7
4.2.2 燃气监测模块 8
5 系统调试 8
总结 8
致谢 9
参考文献 9
附录一错误!未定义书签。
附录二 10
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1 绪论
1.1 研究背景
随着社会的发展 ,科学技术的提升 ,生产生活的不断优化 ,人们的生活水平也在
随之不断提高,因此人们也开始越来越重视室内环境发舒适程度。住宅是人们生活的
重要物质保障,也是家庭团聚和生产生活的场所,人们的身体是否良好和室内环境的
质量有着密不可分的关系。温湿度在不同季节的变化也会影响到人体的健康。一年
中每个季节的温、湿度都会变化,随着温、湿度变化频率不一或多或少都会对人们的
身体健康有一定的影响。美国研究人员调查表明:适合人体健康温度 的 范 围 是
18.5℃——23.6℃,健 康 湿 度 范 围 是 45%——65%RH,如 果 在 这 种 室内环境的
情况下生活人体内细胞活跃度会有一定的上升 ,与受到污染的环境相比它还使人精
神愉悦,人体寿命更长久一些。每当空气的湿度低于 42.6%RH 的时候,人体的支气管
和粘膜组织细胞的新陈代谢会减缓,对人们的生命安全造成巨大威胁。当空气的湿度
超过 63.7%RH 时,人体内部会分泌过多的松果激素,从而抑制体内的生长激素和甲状
腺激素的分泌,使得受体蛋白减少 ,调节作用紊乱 ,与此同时,人就会感到精神不振 ,
浑身乏力。由此可见,室内环境监测装置的研究具有重要的意义。
1.2 室内环境智能监测系统现状
在国内,我国正处于社会主义发展阶段 ,各方面实力还有欠缺,基于我国目前状况
在我国环境监测系统的研究进程缓慢 ,监测设备和技术相对于发达国家还是比较落
后,还没有达到监测智能化的水平。就我国目前情况来讲,对室内环境监测的仪器还需
继续完善。这些系统大多数都是以单片机为主要模板进行设计,从而实现对环境的检
测功能。但是随着时代的发展和人们在主体思维模式上的日益重视,我国对有很多研
究人员对环境监测系统进行研究,研究成果也将会持续发展。
在国外,由于社会发展快、具有相对发达的环境检测技术 ,科研成果相对成熟,所
以相关仪器在研发上得到重视,在使用上都得到广泛传播。虽然我国对于环境监测系
统的研究起步晚,室内检测技术与国外先进技术相比,仍相对落后,差距依旧很大,在传
感器方面,还不能实现智能化,其产品还没有得到大量使用 ,但向发达国家学习的精神
是一直以来不可动摇的 ,很多厂家或者研究所都在学习和引进国外先进的环境监测
技术方案。综上所述 ,此设计所研究的内容有很大的理论意义和重要的实际使用价
值。
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