基于单片机的室内环境监控系统设计(软件设计)

本科毕业设计(论文)题目：基于单片机的室内环境监控系统设计（软件设计）院（系）专业班级姓名学号导师2015年6月本科毕业设计(论文)题目：基于单片机的室内环境监控系统设计（软件设计）院（系）专业班级姓名学号导师2015年6月Ii基于单片机的室内环境监控系统设计（软件设计）摘要随着经济持续快速的发展，人们生活水平不断提高,空气质量却越来越差。因此，对室内环境空气质量的要求越来越高。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能单一，难以顺应现代经济发展的需求。因此，如何设计一款功能齐全、操作简单、性价比高的室内环境监控系统成为趋势。本设计的主要内容是实现一个具有温湿度、烟雾、甲醛及一氧化碳为一体的多功能室内环境监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测。需要的软件设计部分包括：系统总体软件设计、各个模块软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：各个传感器以及数据采集与处理、报警、显示、输出驱动模块、上位机监控中心的RS-485通讯模块及上位机的人机交互模块等。主控制器为STC89C52单片机。A/D转换采用ADC0832将模拟量转换为数字量。结合报警模块和电机充当换气扇的输出模块，上位机界面用VisualBasic6.0来设计，实时监控下位机的室内环境数据。实际中能够完成各个传感器对数据的采集、转换、显示和传输，基本完成各个模块功能。通过RS-485方式来通讯，数据可以通过串口调试助手和上位机界面对其显示。关键字：监控系统；STC89C52；温湿度、烟雾、甲醛及一氧化碳传感器；RS-485通讯.IIDesignofindoorenvironmentmonitoringsystembasedonmicrocontroller(softwaredesign)AbstractWiththerapiddevelopmentofeconomy,people'slivingstandardscontinuetoimprove,airqualityisgettingworse.Therefore,theindoorairqualityrequirementsofhigherandhigher.Thetraditionalindoorenvironmentalmonitoringfacilitieshaspoorreal-timeperformance,lowaccuracy,largevolumeandsinglefunction,whichisdifficulttocomplywiththeneedsofmoderneconomicdevelopment.Therefore,howtodesignafullyfunctional,simple,cost-effectiveindoorenvironmentalmonitoringsystemtobecomethetrend.Thedesignofthemaincontentistoachieveawithtemperature,humidity,smoke,formaldehydeandcarbonmonoxideisoneofthemultifunctionalindoorenvironmentmonitoringsystem,theappropriateprecision,applicabletofamily,officebuildingindoorenvironmentmonitoring.Thesoftwaredesignincludestheoverallsoftwaredesign,thedesignofeachmodule,andthesoftwarecodedebug..Eachmoduleincludes:varioussensorsanddataacquisitionandprocessing,alarm,display,outputdrivemodule,hostcomputermonitoringcenterofRS-485communicationmoduleandPCman-machineinteractionmodule.ThemaincontrollerisSTC89C52microcontroller.A/DconversionusesADC0832toconvertanalogquantitiestodigitalquantities.Combinedalarmmoduleandthemotorastheventilatoroutputmodule,PCinterfacewithVisualBasic6.0todesign,monitoringinrealtime,thenextbitmachineindoorenvironmentdata.Inpractice,thedataacquisition,conversion,displayandtransmissionofeachsensorcanbecompleted,andthefunctionofeachmoduleiscompleted..ThroughtheRS-485waycommunication,datacanbedisplayedbyserialdebugassistantandPCinterface.Keywords:monitoringsystem;STC89C52;temperatureandhumidity,smog,formaldehydeandcarbonmonoxidesensor;RS-485communication.i目录中文摘要.................................................................................................(I)英文摘要..............................................................................................(III)1绪论......................................................................................................(1)1.1设计背景及意义.............................................(1)1.2国内外的相关研究...........................................(1)1.3设计的主要内容.............................................(1)2.系统总体方案的设计........................................................................(3)2.1总体设计方案..............................................(3)2.1.1室内环境参数的选取...................................(3)2.1.2系统总体的设计思路...................................(4)2.1.3系统方案的可行性.....................................(4)2.1.4系统总体设计的指标...................................(4)2.2各个模块的设计............................................(5)2.2.1温湿度的检测.........................................(5)2.2.2烟雾检测.............................................(5)2.2.3甲醛检测.............................................(5)2.2.4一氧化碳检测.........................................(6)2.2.5A/D转换.............................................(6)2.2.6按键设置模块.........................................(6)2.2.7显示模块.............................................(7)2.2.8报警及电机驱动模块..................................(7）2.2.9通讯模块............................................(7）2.2.10上位机模块.........................................(8）3.系统软件设计.................................................................................(10）3.1系统软件总体方案的设计..................................(10）3.1.1系统总体原理框图...................................(10）ii3.1.2RS-485与PC机之间的通信原理图.....................(11）3.2系统主程序软件流程图....................................(12）3.3温湿度检测模块软件设计..................................(13）3.3.1DTH11的电源引脚..................................（13）3.3.3DTH11的时序......................................（13）3.3.4温湿度传感器DHT11的技术参数......................（14）3.3.5温湿度检测模块软件流程图：........................（15）3.4烟雾检测模块软件设计...................................（15）3.4.1烟雾传感器MQ-2的检测和处理.......................（15）3.4.2烟雾传感器MQ-2的技术参数.........................（16）3.4.3烟雾传感器检测模块软件流程图......................（17）3.5甲醛检测模块软件设计...................................（18）3.5.1甲醛传感器MQ-138的检测和处理.....................（18）3.5.2甲醛传感器MQ-138的技术参数.......................（18）3.5.3甲醛传感器MQ-138的检测模块软件流程图.............（19）3.6一氧化碳检测模块软件设计...............................（20）3.6.1一氧化碳MQ-7的检测和处理.........................（20）3.6.2一氧化碳MQ-7的技术参数...........................（20）3.6.3一氧化碳MQ-7的检测模块软件流程图.................（21）3.7ADC0832转换模块软件设计................................（22）3.7.1ADC0832引脚图...