基于单片机的室内环境智能监测系统设计

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：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2016年05月25日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TitleThedesignofindoorenvironmentalintelligentmonitoringsystembasedontheSingleChipMicrocomputerAbstractWiththedevelopmentofsociety,theimprovementofscienceandtechnology,thecontinuousoptimizationofproductionandlife,people'slivingstandardshavebeenimproved,sopeoplehavebeguntopaymoreattentiontotheindoorenvironment.Residenceisnotonlytheplaceoffamilypartyandlife,butalsoanimportantmaterialguaranteeofpeople'slives.Butwiththewantonuseofdecorationmaterialsanddailynecessities,thehiddendangerofthelivingenvironmentisgreatlyimproved.Indoorenvironmentpollutionhasbecomeoneoftheseriouskilleronthemodernhumanhealth,impactingonpeople'sproductionandlife.Therefore,itisparticularlyimportanttomonitortheindoorenvironment,notonlytobesensitivetodetecttheconcentrationofharmfulgases,butalsowithalarmfunction,itcanalwaysremindthedanger.Atpresentonthemarketalsohasalotofindoorenvironmentalmonitoringinstrumentation,butmostofitshighpriceandfunctionrelativetoasinglelimited.Thereforethereisagreatneedforcomprehensivemonitoringofindoortemperatureandhumidityandharmfulgasintelligentsystem.Thisdesignmainlyusesthefollowingseveralaspectsofthefunction:1Thesinglechipmicrocomputerandthetemperatureandhumidity,gassensorareconnectedtoachievereal-timecollectionandreadingroomtemperatureandhumidityvaluesaswellasmonitoringthegasconcentration,toachievethedesiredresults.2ThedesignofdisplaycircuitiscompletedbyusingLCD.3Usingbuzzeralarmfunction,whenthegasconcentrationandtemperatureandhumidityvalueexceedsthesetstandardvalue,realizetheautomaticalarmfunction.4Whenthetemperatureandhumidityareoutoflimit,theLCDmonitorcanpromptandcombinedwiththelightemittingdiodewarning,whenthegasconcentrationexceedsthelimit,thelightemittingdiodeisusedtoalarm.Keywords:MCU;Soundandlightalarm;LCD;Indoorenvironmentmonitoring目次1绪论...............................................................11.1研究背景.......................................................11.2室内环境智能监测系统现状.......................................11.3设计目的及内容.................................................22系统设计方案论证以及总体框架设计...................................32.1设计方案论证...................................................32.1.1单片机模块的选择及论证...................................32.1.2温湿度监测模块选择与论证.................................32.1.3煤气监测选择与论证.......................................42.2总体硬件电路框架...............................................43硬件系统设计与连接.................................................63.1温湿度检测模块设计.............................................63.2A/D转换器.....................................................73.3燃气监测模块设计...............................................73.3.1MQ-5传感器..............................................73.3.2燃气监测模块设计.........................................93.4AT89S52单片机时钟电路.........................................93.5AT89S52单片机复位电路........................................103.6显示电路设计..................................................103.7报警模块设计..................................................114系统软件设计......................................................124.1编程语言选择..................................................124.2程序设计流程..................................................124.2.1温湿度测量模块..........................................124.2.2燃气监测模块............................................135系统调试..........................................................15总结...............................................................17致谢..............................................................18参考文献.........................................................19附录一..............................................................20附录二..............................................................201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