毕设论文 境环监测系统.doc

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1、国家职业资格全国统一鉴定维修电工技师论文（国家职业资格二级）论文题目：环境监测系统姓名：孙文豪身份证号：320481199202171218准考证号：所在省市：江苏无锡所在单位：无锡技师学院目录目录I摘要1前言2第1章系统概述31.1系统设计主要原理31.2系统硬件设计方案41.2.1微控制器的选择41.2.2湿度传感器的选择51.2.3温度度传感器的选择61.2.4气体传感器61.2.5显示方案的确定71.3系统软件设计方案71.3.1微控器软件设计方案8第2章系统硬件设计实现112.1环境监测系统的组成结构112.2主控制器系统设计

2、122.2.1ATmega16简介122.2.2引脚图及引脚介绍132.2.3单片机最小系统电路设计142.2.4复位电路设计152.2.5晶振电路设计162.3湿度传感器检测模块设计172.3.1湿度传感器HS1101简介172.3.2湿度传感器电路设计192.3.3相对湿度检测系统方框图202．4温度检测模块设计202.4.1DS18B20的性能特点202.4.2DS18B20的内部结构202.4.3DS18B20工作时序242.4.4ROM操作命令262.4.5DS18B20的测温流程272.5气体检测模块设计272.5.1气体传

3、感器MQ-2简介272.5.2MQ-2型传感器的特性及主要技术指标282.5.3MQ-2检测电路设设计312.5.3MQ-2检测系统方框图312.6LCD12864显示模块设计312.6.1LCD12864系列中文图形液晶显示模块的主要特性312.6.3原理图设计33582.6.58位并行模式下时序342.6.6字符地址表352.6.7驱动LCD12864流程图352．7串口通讯模块设计362.7.1串口通讯简介362.7.2串口通讯硬件设计362.7.3部分串口电平转换电路设计38第3章系统软件设计实现393.1LCD12864驱动程

4、序模块393.2湿度传感器驱动程序模块453.3温度传感器驱动程序模块473.4气体传感器驱动程序模块513.5串口通讯程序模块533.6主程序56结束语58参考文献5958摘要在日常生活或者工业现场，要营造一个安全舒适的环境，就必须对其环境的温度，湿度，以及当前环境中可燃气体含量的精密监测，。本文论述了基于室内环境测控技术的硬件和软件的设计与实现。系统以AVR单片机ATmega16为硬件核心，通过实时采集和数据处理能够准确地监测环境，采用12864液晶辅助显示模块，显示当前环境的温度、湿度、可燃气体含量。并且用PC机作为上位机为系统，

5、实现串口通信，文中重点讲述系统的软硬件结构和功能特点，着重阐述了信号采集处理、单片机及扩展电路的设计思路和实现方法。在目前的试用中，该系统能够可靠、稳定、具有推广应用价值。目前的试用中，该系统能够可靠、稳定、具有推广应用价值。关键词：温度传感器；湿度传感器；气体传感器；AVR单片机。58前言数据采集是工农业生产过程中进行监控所必需的环节，本课题是对嵌入式技术与数据采集技术的应用，即用流行的AVR单片机平台实现数据的采集与显示。近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和

6、自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。目前AVR单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。AVR单片机

7、广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，AVR单片机的应用如此广泛而又潜力，因而也不用质疑其生命力。本课题需要完成一个完整系统的设计，涉及到电子技术、传感器技术、计算机应用与控制技术等多学科知识，是一个硬软件相结合的设计性题目。本课题融知识性与趣味性于一体，提供了一个有力的了解小家电设计技术的平台，能提高检索文献资料的能力、电子系统设计的能力、实际动手的能力。而且可以通过这次设计，很好的掌握系统设计的工作流程、开发步骤；熟悉单片机开发的通用编程语言。58第1章系统概述本章分为三个部分，主要

8、介绍本次设计的系统的主要设计原理，给出硬件选择以及软件设计的最终方案。1.1系统设计主要原理系统由湿度传感器，温度传感器，气体传感器，显示单元，单片机构成，由于每种传感器应用的范围不一样，精度有高有底，价格