室内环境实时监测系统的设计与制作

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1、室内环境实时监测系统的设计与制作摘要：随着人民生活的改善和提高，对于室内空气要求越来越高，本设计利用单片机STC89C52控制相关的传感器来检测室内的环境，实时检测室内的温度，湿度，以及有毒等气体检测，根据各个传感器的工作原理，设计相关的电路，通过单片机来采集相关的各个传感器的变化，并在液晶屏上显示各种状态，而且通过手动按键进行相关的操作，来进行设置相关的变量，超过设置界限时，进行声光报警，提示家人进行相关的操作处理。关键词：温湿度、烟雾、监测、52单片机第一章绪论随着现代社会的节奏越来越快，同人们的生活的改善也越来越高，对于室内的家具摆设，空

2、气检测等要求越来越高。比如人们会需要一个适宜的温度，不是太热，不是太冷。同时，人们对室内空气的要求更显重要，比如男人抽烟会使得室内烟雾弥漫，使用液化气也按难免会有泄露，这些气体都是对人体有害的。因此，把握室内的环温度、湿度、空气质量的度，来进行妥善调节，从而避免由于这些环境因素的超标对人体健康造成的伤害就显的尤为重要。所以为了人们的身体健康，同时有个一个更好的环境，并且为了能够达到提前未卜先知的功能，利用所学的知识设计了本作品：一个微型的室内环境监测器。简单的实时监测室内的温度，湿度，以及烟雾的超标等，本设计利用STC89C52单片机作为监测器

3、的控制中心即CPU,用户它来控制相关的传感器。如温湿度传感器、烟雾传感器、液晶显示器等。以此来检测室内的环境。达到实时检测室内的温度，湿度，以及有毒气体的目的。使用者可以对监测系统进行相关的设置，限定温度、湿度、烟雾等环境因素的临界值。一旦某项指标超过所限定的临界值，这个系统可以自动的提醒家人进行相关的调节动作。例如，当温度高了，通过相关提示打开风扇、空调等。当湿度低了，通过相关提示喷洒水雾增加湿度。当有毒气体增多了，提示家人开窗通风并迅速关闭气体来源等。这样，系统在家人还没有发现危险到来之前就能够进行相关的提示操作，避免一定的危险事故的发生，

4、从而达到监测报警实现未卜先知的目的。第二章总体系统设计2.1设计原理本设计的思路是根据单片机的工作原理，利用各个传感器的特性，设计相关的电路，用单片机来采集相关的各个变量，结合时钟芯片在液晶屏上实时的显示各种状态，并且通过按键进行相关的设置，超过设置界限时，进行声光报警。2.2设计方案方案1：采用STC89C52单片机作为控制核心，直接利用温湿度传感器采集温度和湿度，利用烟雾传感器来监测烟雾的危害程序，经过处理后直接传给单片机，单片机综合分析以后，送到LCD12864上显示，并且单片机结合时钟实时的显示状态，通过独立键盘来设置和调整时间，真题电

5、路设计简单，具体模块框图如下：单片机控制系统液晶显示电路温湿度传感器独立键盘报警控制模块电源模块烟雾检测电路实时时钟电路方案2：我们采用ARM7处理器作为系统的控制核心，利用温度传感器和湿度传感器来分别采集温度和湿度，经过高精度AD转换器，编程数字信号后传送给ARM处理并用TFT彩屏显示出来，并添加专门各种气体检测传感器来检测室内气体的密度等，同时我们加上高精度时钟芯片DS12C887来实时显示时间，便于实时检测，对于控制我们用矩阵键盘来输入信号，方便处理，不用不断的按键盘。同时通过485串口把数据传给计算机来分析。具体框图如下：ARM处理器温

6、湿度传感器AD转换模块时钟芯片矩阵键盘液晶显示电路报警控制电路电源模块485通信接口各种气体传感器方案比较：方案1电路设计比较简单，对温度湿度要求不是很高的情况下，基本满足要求，而且可以实时显示，设置简单，软件调试比较简单，用在家庭中不但节约成本，而且操作方便，而方案2中我们选用ARM处理器，利用各种测量范围宽的温湿度传感器和高精度的气体传感器来检测室内的状态，这套方案对于要求比较高的场合比较用，特别是在工业场合上来检测室内的状态，并送到计算机进行分析，用在家庭中成本昂贵，综合比较方案1电路简单，测试范围满足要求，而方案2测试范围大，调试复杂，

7、虽然精度高等优点，但是方案1更具有性价比和推广性，最后我们经过综合比较我们选用方案1。第三章元件选型与电路设计3.1单片机最小系统3.1.1STC89C52型单片机简介STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。其总控制电路如图3-1：图3-13.1.2STC89C52引脚功能介绍

8、①主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电