基于单片机的环境监测仪设计
基于单片机的实验室智能环境监测系统的设计与制作
基于单片机的实验室智能环境监测系统
的设计与制作
摘要:针对当前高校实验室环境条件无法监控,且实验室环境因数影响实
验仪器、实验结果等问题,设计一种以STC89C52开发板为核心,具有多种数据
采集,LCD显示数据、蜂鸣器报警和无线WIFI传输监测数据等功能。该系统测量
精度高,具有较好的移植性和易用性。在不影响现有实验室的教学进行前提下,
实现智能环境监测。
关键词:STC89C52单片机;传感器;环境监测;WIFI
1引言
在智能化建设普遍实行的时代下,高校实验室安全环境监测是一个十分重要
的部分。实验室的环境参数直接影响实验仪器的寿命,以及实验结果的准确性。
同时实验室具有利用率高、人员集中且流动性大等特点,如何保证现有实验室的
教学活动不受影响,实时掌握实验室的环境参数数据,并及时发现实验室的异常
隐患,已成为实验室管理中不可缺少的一环。
基于上述背景,本文设计了基于STC89C52单片机的实验室智能环境监测系统,通过温湿度传感器、光照强度传感器、烟雾传感器、粉尘传感器实时对高校
实验室环境中的温湿度、粉尘、烟雾和光照强度等数据进行有效的采集并在液晶
显示屏上显示,同时具有蜂鸣器报警并通过WIFI模块,实现数据的无线传输。
2系统设计
本系统以STC89C52单片机为核心,融合4类传感器,分别是温湿度传感器、光强采集电路、粉尘传感电路、烟雾传感器实现自动检测。同时搭配LCD显示电路、WIFI电路和报警电路,系统框图如图1所示,可以实现如下功能:
(1)实时检测当前环境中的温湿度、光照强度、烟雾的浓度和粉尘浓度,并将数值显示在液晶显示屏上;
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计
随着环境污染的日益严重,人们越来越关注PM2.5的浓度。为了方便人们实时了解PM2.5浓度的变化,设计了一套基于单片机的PM2.5检测系统。
我们需要明确设计的目标和要求。我们的目标是设计一个便携式的PM2.5检测系统,能够准确测量PM2.5的浓度,并能及时反馈给用户。系统需要具有以下要求:稳定性高、精度高、反应时间短、便于携带和使用。
系统的硬件部分主要由传感器模块、单片机模块和显示模块组成。
传感器模块是检测PM2.5浓度的关键组件。我们选择一款高精度、高稳定性的PM2.5传感器,能够测量环境中的PM2.5颗粒物浓度。该传感器输出的模拟信号需要经过模数转换器转换为数字信号。
单片机模块是系统的核心控制部分。我们选择一款性能较强的单片机,并使用模数转换器将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。单片机进行AD转换后,根据公式计算出PM2.5的浓度,并通过串口通信传输给显示模块。
显示模块是系统的用户界面部分。我们选择一款液晶显示屏,并通过串口通信接收单片机传输的PM2.5浓度数据。显示模块还可以设置报警阈值,当PM2.5浓度超过阈值时,发出警报。
系统的软件部分主要包括单片机程序和显示程序。
单片机程序主要负责控制传感器模块和实现测量功能。程序通过定时器控制传感器的采样频率,采样的模拟信号经过AD转换后,计算出PM2.5的浓度,并通过串口通信发送给显示模块。
显示程序主要负责接收单片机传输的PM2.5浓度数据,并将其显示在液晶屏上。程序可以设置报警阈值,并根据PM2.5浓度的变化来控制警报的开启和关闭。
基于单片机的环境监测系统设计
基于单片机的环境监测系统设计
摘要: 针对目前国内民用生活环境监测系统在实时、远程监控等方面的不足, 设计了一种基于单片机与GSM网的环境监测系统。给出了系统结构框图、对数据的采集与传输进行了分析。系统实现了环境监测的远程化和网络化。
关键词: 单片机;GSM;环境监测系统
Abstract:In view of the current domestic civil living environment monitoring system in real-time, remote monitoring deficiencies, based on the design of a single chip computer and GSM network environment monitoring system. Given the block diagram of the system structure, data collection and transmission are analyzed. System of environmental monitoring remote network.
Key words:Single chip microcomputerGSM Environmental monitoringsystem 前言
随着我国工业化程度不断地得到提高,自然生态环境却遭到了越来越严重的破坏。当前, 国内用于民用的生活环境监控系统较少, 环境监测点通常位置分散、地理条件复杂、执行效率低, 有线方式收集各监测点的数据投入大、布线麻烦、传输距离有限,没有形成一个完善的监控网。针对上述情况, 设计了一种基于单片机的环境监测GSM 网络系统。
基于单片机的无线环境监测系统的设计__开题报告
_
沈阳大学
本科毕业设计(论文)开题报告
开题报告中涉及时间的都不填写
字迹工整,严谨涂抹
设计(论文)题目:基于单片机的无线环境监测系统的
设计
学院:信息工程学院
专业、班级:08电子信息科学与技术
***名:***
指导教师(职称):涂斌斌
不填年不填月不填日
一、选题依据
1.设计(论文)题目:基于单片机的无线环境监测系统的设计
2.研究领域:无线监测系统
3.设计工作的理论意义和应用价值
单片机全称单片微型计算(Single Chip Microcomputer),就组成和功能而言,单片机正如一个微型计算机系统,其内部集成了中央处理器(CPU)、随机数据存储器(RAM)、只读程序存储器(ROM)定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路和串行通信接口等主要功能部件。在发展过程中单片机不断扩展各种控制功能,独立执行内部程序,本次设计就是在单片机的基础上进行开发的。
无线传输系统及信息采集以单片机为核心,由温度采集电路、湿度采集电路、多路开关电路、A/D转换电路、时钟电路以及复位电路组成,基于单片机对数字信号的高敏感性、可控性,温湿度传感器可以产生模拟信号,根据A/D 模拟数字转换芯片的性能,设计了以89c51基本系统为核心的一套监测系统。该系统由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的,实现程序的存储、数据的实时显示和报警、数据辅助存储功能。
温湿度监测系统是在环境试验、科学研究(诸如种植、养殖、生物工程、化工工程)、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。它能模拟各种环境条件,即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度,为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。因此,温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。
基于单片机的环境噪声监测仪的设计(毕业论文)(可编辑)
基于单片机的环境噪声
监测仪的设计
院系自动化学院
专业测控技术与仪器
班级
学号
姓名
指导教师
负责教师
摘要
噪声对人体健康有着严重的危害,因此减少噪声危害已成为当前一项重要的任务。环境噪声监测,是人类提高生活质量,加强环境保护的一个重要环节。
本文详细介绍了噪声监测系统的测量原理和系统组成,包括:噪声信号的转换、放大、V/F转换、数据采集和显示系统的设计。外界噪声信号通过传声器转换成音频信号,电信号经过放大和V/ F 变换输入到单片机进行处理,并转换成相应的噪声分贝值通过LED 显示,从而实现噪声的实时监测。
该系统具有实现简单,精确度高,可用于实际进行噪声的实时监测等特点。
关键词:传声器;运算放大器;V/F转换器;单片机;LED
第1章绪论
课题产生的背景
噪声即噪音。是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声通常是指那些难听的,令人厌烦的声音。噪音的波形是杂乱无章的。从环境保护的角度看,凡是影响人们正常学习,工作和休息的声音凡是人们在某些场合“不需要的声音”,都统称为噪声。如机器的轰鸣声,各种交通工具的马达声、鸣笛声,人的嘈杂声及各种突发的声响等,均称为噪声。噪声污染属于感觉公害,它与人们的主观意愿有关,与人们的生活状态有关,因而它具有与其他公害不同的特点。
噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。
环境噪声监测,是人类提高生活质量,加强环境保护的一个重要环节,在各大城市的繁华街区和居民区,已有大型环境噪声显示器竖立街头。但目前国内的便携式噪声测试仪,多为价格昂贵的进口专用设备,除卫生、计量等环保专业部门拥有外,无法作为民用品推广普及。本文介绍一种以89C52单片机为核心,采用V/F 转换技术构成的低成本、便携式数字显示环境噪声测量仪。该仪器工作稳定、性能良好,经校验定标后能满足一般民用需要,可广泛应用于工矿企业、机关学校等需要对环境噪声进行测量和控制的场合。
基于单片机的仓储环境监测系统设计
目录
基于单片机的仓储环境检测系统设计 (2)
第一章绪论 (3)
1.1 课题背景 (3)
1.2 课题研究的目的和意义 (3)
1.3 国内外测温湿技术对比 (3)
1.4 单片机介绍 (4)
第二章系统总体方案设计 (4)
2.1 系统整体方案设计思路 (4)
2.2 系统的实现原理 (4)
2.3 系统的实现方案分析 (5)
第三章硬件设计 (5)
3.1 系统的总体结构 (5)
3.2 系统硬件设计 (13)
3.4.1 湿度测量电路 (13)
3.4.2 下位机接口电路设计 (13)
3.4.3 上位机接口电路设计 (14)
3.4.4 无线模块 (16)
3.4.5 温度检测电路模块 (16)
第四章软件设计 (17)
4.1数据发送部分 (17)
4.2数据接收部分 (19)
第五章软硬件调试 (24)
第六章总结与致谢 (30)
参考文献 (31)
基于单片机的仓储环境检测系统设计
摘要:系统以单片机 STC89C52RC 作为控制处理核心,采用芯片 nRF905 为无线传输模块, HS1100 /HS1101 传感器采集湿度信号,同时运用基于单片机AT89C52的温湿度计,设计了一种无线仓储湿度检测仪。经实验测试表明: 系统湿度检测范围为 10% RH ~ 100% RH; 精度达± 1% RH,数据无线传输距离200 米。设计的系统符合预期要求,可在仓储日常管理、气象、酒厂等不易布线,且需要实时监测湿度参数的场合推广应用。
关键词: STC89C52RC 单片机; HS1100 /HS1101 传感器; 单片机AT89C52 ; MAX232 通信模块
基于单片机的远程监测系统设计
基于单片机的远程监测系统设计
随着现代科技的不断发展,远程监测系统已经成为许多领域中必不可少的一部分,特
别是在工业生产、环境监测、农业种植等领域,远程监测系统的应用越来越广泛。而基于
单片机的远程监测系统由于其成本低、功耗小、易于控制等优势,也受到了人们的青睐。
本文将主要介绍基于单片机的远程监测系统的设计原理和实现方法。
一、系统设计原理
基于单片机的远程监测系统主要由传感器、单片机、无线通讯模块和远程监控终端组成。传感器负责采集环境参数,如温度、湿度、光照强度等;单片机负责对传感器采集的
数据进行处理和分析,然后通过无线通讯模块将处理后的数据发送给远程监控终端。远程
监控终端可以通过手机APP、网页等方式实时获取和显示传感器采集的数据,并对系统进
行远程控制。
系统设计原理如下图所示:
传感器采集数据->单片机处理数据->无线通讯模块发送数据->远程监控终端获取数据
二、系统设计实现方法
1. 传感器的选择和接口设计
传感器的选择直接影响着系统的性能和稳定性,常用的传感器包括温湿度传感器、光
照传感器、气体传感器等。传感器的接口设计需要考虑传感器与单片机之间的数据传输和
电源供给,通常采用模拟接口或数字接口进行连接。
2. 单片机的选型和程序设计
单片机的选型需根据系统的功能要求来确定,常用的单片机包括STC系列、51系列、AVR系列等。在程序设计方面,需要考虑到传感器的数据采集及处理、无线通讯模块的数
据发送、远程监控终端的数据接收等功能。
3. 无线通讯模块的选择和应用
无线通讯模块可以选择蓝牙、WiFi、LoRa等不同的通讯方式,需根据系统的通讯距离、功耗、数据传输速率等因素来选择。在应用方面,需考虑到通讯协议的制定、数据传输的
基于单片机控制的空气质量监测系统设计
基于单片机控制的空气质量监测系统设计
基于单片机控制的空气质量监测系统设计
1. 引言
随着现代工业化和城市化的不断发展,空气质量成为人们越来越关注
的一个问题。糟糕的空气质量会对人们的健康和生活质量产生负面影响。为了实时监测和改善空气质量,开发一种基于单片机控制的空气
质量监测系统成为了一个重要的课题。本文将深入探讨基于单片机控
制的空气质量监测系统的设计方案和实现过程。
2. 设计原理
基于单片机的空气质量监测系统主要由传感器、单片机、显示屏以及
数据存储模块组成。传感器负责测量环境中的关键指标,如PM2.5、PM10浓度、温度、湿度等。单片机则用来处理传感器采集到的数据,并将其显示在屏幕上。数据存储模块可以记录历史数据,以便后续分
析和比较。
3. 传感器选择
在空气质量监测系统中,选择合适的传感器是至关重要的。常见的空
气质量传感器有光学传感器、化学传感器和声学传感器等。考虑到系
统的精确度和稳定性,本设计选择了光学PM2.5和PM10传感器,以
及温湿度传感器。这些传感器具有高精确度、快速响应和长期稳定的
特点。
4. 单片机选择
单片机是空气质量监测系统的核心控制部分。在选择单片机时,需要
考虑其计算能力、接口数量和功耗等因素。本设计选择了一款常用的ARM Cortex-M系列单片机。这款单片机具有高性能和低功耗的优势,可以满足系统的要求。
5. 系统实现
系统的实现包括传感器的连接、数据采集和处理、以及数据显示和存储。在实现过程中,首先需要连接传感器到单片机的相应引脚上,并
根据传感器的规格书来编写对应的驱动程序。接下来,单片机通过读
基于单片机的远程环境监测系统
基于单片机的远程环境监测系统
远程环境监测系统是一种可以监测和控制远程环境参数的系统。它使用单片机作为核心,通过传感器采集环境数据,并通过网络传输将数据上传到远程服务器。这个系统可以广泛应用于农业、工业和家庭等领域,具有重要的实际意义。
首先,我们需要设计一个硬件平台,以便构建远程环境监测系统。一个基本的硬件平台包括单片机、传感器、通信模块和显示器。单片机作为处理器,将负责数据的处理和控制命令的执行。传感器用于感知环境参数,例如温度、湿度、光照强度等。通信模块可以是以太网模块、WiFi模块或者蓝牙模块,用于与服务器进行数据通信。显示器可以是液晶显示屏,用于显示环境参数和系统状态。
其次,我们需要编写相应的软件程序来实现系统功能。软件程序主要包括数据采集、数据处理和数据通信三个模块。数据采集模块负责读取传感器的数据,并进行初步处理,例如滤波和校准。数据处理模块负责将处理后的数据进行进一步的计算和分析,例如求平均值、最大值、最小值等。数据通信模块负责将处理后的数据通过网络上传到远程服务器,并接收服务器返回的数据,例如控制命令。
在远程环境监测系统中,数据的准确性和实时性非常重要。因此,我们需要确保传感器的准确性和稳定性,以及通信模块的高可靠性和快速响应。对于数据的处理和分析,我们可以采用不同的算法和方法,根据不同的需求来选择合适的处理方式。同时,我们还可以通过增加存储器的容量来存储更多的数据,以便进行历史数据分析和趋势预测。
远程环境监测系统的应用领域非常广泛。在农业领域,可以监测土壤湿度、光照强度和气温等参数,以优化农作物的生长环境,提高农作物的产量和质量。在工业领域,可以监测温度、湿度和气体浓度等参数,以确保工作环境的安全和稳定。在家庭领域,可以监测室内温度、湿度和空气质量等参数,以提供一个舒适和健康的居住环境。
基于单片机的智能环境监测系统
摘要
本设计主要由温湿度检测、烟雾检测电路、报警电路、显示电路和人体检测等模块组成。温湿度检测部分使用的是DHT11这种型号的温湿度传感器。DHT11是一种单总线型数字式温湿度传感器,它具有误差小、分辨率高、抗干扰能力强等特点。在烟雾检测电路模块当中,利用气体传感器MQ-2与ADC0832模数转换器实现基本功能。通过这些传感器和芯片,当环境中可燃气体浓度或有毒气体等发生变化时系统会发出相应的灯光报警信号和声音报警信号,以此来实现火灾报警,智能化提示。人体检测部分,是通过HC-SR501模块实现,其主要工作原理就是将感应到的红外热辐射信号转换成电信号,再将其放大输出。如果检测到危险信号,就会将信号传送给单片机,再经单片机处理,然后控制蜂鸣器和LED点亮发出警告。
本设计还可以在各种防盗场合下得到应用,比如家居防盗、仓库防盗等。温湿度、烟雾和人体防盗检测是三种最基本的环境参数,其测量方法和装置对现在的生活、生产具有重要的意义。
关键词:温湿度检测; MQ-2传感器; 烟雾报警; 热释电红外传感器; 防盗报警器
ABSTRACT
he design is mainly composed of temperature and humidity detection, smoke detection circuit, alarm circuit, display circuit and human detection module. The temperature and humidity test section uses the DHT11 temperature and humidity sensor. DHT11 is a single bus digital temperature and humidity sensor. It has the advantages of small error, high resolution, strong anti-interference ability and so on. In the smoke detection circuit module, the gas sensor MQ-2 and the ADC0832 analog to digital converter are used to realize the basic functions. Through these sensors and chips, when the combustible gas concentration in the environment or toxic gas changes the system sends out the corresponding light alarm signal and sound alarm signal, in order to realize the intelligent fire alarm prompt. The human detection part is realized by the HC-SR501 module. The main principle is to convert the infrared radiation signals into electrical signals, then amplify and output them. If a dangerous signal is detected, the signal is transmitted to the microcontroller, processed by a microcontroller, and then controlled by a buzzer and LED to light a warning.
基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告
基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告
姓名:张筱祥专业:电气工程及其自动化年级:新华13级(4)班
1研究课题的目的和意义,以及国内外现状
经济持续快速的发展,人们生活水平不断改善,但空气质量却急剧下降.人们对各种室内环境的要求也越来越高0。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等,难以适应人们的要求。基于以上背景,本文设计了基于单片机的室内环境监控系统,它能实时自动地采集室内的所需数据,并分析数据传输到我们需要的界面。减轻室外空气污染最早为14世纪,以英国伦敦的烟雾法为代表。随着社会的进步,经济不断发展,我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化,人们最多提及的就是保护环境,为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2。5值的上升,让近几年涌现出一大批的空气净化系统,可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究,人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识,解决空气污染的措施也不断完善.人们对不同环境下,不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识,也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早,正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较晚,目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测,功能单一且价格较贵,所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。
2系统设计方案
2。1。主要设计内容
本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统,要求其精度合适,适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测,与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括:各个模块软件设计、系统总体软件设计,以及对应的软件代码调试。各个模块包括:传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS—485通讯模块及上位机的人机交互模块等。主要完成的内容如下:
基于STM32F103ZET6单片机的地铁站环境监测系统设计
1 地铁站环境监测系统的设计
此环境检测系统以单片机为核心控制器、主体模块包括DHT11温湿度传感模块、DS18B20温度传感模块、MQ-2烟雾传感模块、ESP8266无线传输模块、LCD12864显示模块以及新大陆云平台。
1.1 设计方案选择
在本系统设计中我们经过思考有了两种设计方案可供选择
:一种是由一个单片机作为控制端接收三个传感器的采
集数据并加以处理以及控制显示器来显示数据再通过无线传输模块将数据传输至网络中的新大陆云平台显示,系统框图如图1所示。
图1 系统框图
另一种是由一个主单片机控制显示屏以及一个主无线传输模块,再有三个从单片机分别控制三个传感器和三个从无线传输模块,三个从单片机将采集的数据传输至主单片
机,主单片机将数据显示到显示屏上,并统一通过无线模块传输至网络中新大陆云平台显示。系统框图如图2所示。
图2 系统框图
最终,我们选择了方案二,虽然成本要高一些,但模块化的设计可以自由更改传感器的数量,在实际应用中更为方便,尤其是在各个地方对每个参数要求不同的时候,单个模块可以单独拿出来使用,不需要做过多的调试。
1.2 系统功能及技术指标
1.2.1 系统功能
(1)环境监测系统可实时监测地铁站湿度、温度以及烟
雾浓度同时将数值发送到新大陆云平台进行显示,同时还可以在云平台上实时设置最大阈值。
(2)当检测到的湿度、温度以及烟雾浓度超出所设定的阈值时云平台会发出报警,指示工作环境现在处于危险状态。
things
器卸载所有Wi-Fi 网络功能,ESP8266芯片内集成度非常高,含有天线开关、电源管理转换器等所以需要的外部电路极少。ESP8266无线传输模块目的在于传输传感器的采集数据并将单片机所接受的信号数据传输至新大陆云端平台上,使监测员能够实时进行远程实时监测。1.3.5 LCD12864显示模块
基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现
参考内容
在现代社会,温湿度监测在许多领域都有着重要的作用,如环境控制、工业 生产、农业等。为了实现高效、准确的温湿度监测,本次演示将介绍一种基于单 片机的无线温湿度检测系统设计。该系统利用单片机作为主控制器,结合无线通 信技术,实现对温湿度的实时监测和远程传输。
一、系统总体设计
本系统主要由数据采集模块、主控制器模块、无线通信模块和电源模块组成。 其中,数据采集模块负责实时采集环境温湿度数据;主控制器模块负责处理采集 到的数据并控制整个系统;无线通信模块负责将处理后的数据发送到指定接收器; 电源模块则为整个系统提供电力支持。
本基于单片机的无线温湿度检测系统设计具有结构简单、易于维护、实时性 强等优点,可以广泛应用于环境控制、工业生产、农业等领域的温湿度监测中。 其不仅实现了对环境温湿度的实时监测和远程传输,而且为相关行业的智能化发 展提供了有力支持。
感谢观看
一、系统设计
本系统以51单片机为核心,通过温湿度传感器采集环境中的温湿度数据,再 通过单片机对数据进行处理,最终将结果显示在液晶显示屏上。此外,系统还配 备了按键电路和串口通信电路,以便实现参数设置和数据上传等功能。
1、温湿度传感器
本系统采用DHT11温湿度传感器,它具有高精度、低功耗、响应速度快等优 点。DHT11传感器通过一个单总线接口与51单片机相连,减少了外围电路的复杂 性。
3、无线通信模块
基于单片机的环境监测系统毕业论文
基于单片机的环境监测系统
专业:电子信息工程
摘要随着时代的发展,21世纪的电子产品也越开越丰富,伴随着电子产品的快速发展,电子测量的应用也越来越广泛,不再局限于军事,转向民用发展。更加使得电子测量技术的到极大的发展。数字信号有着良好的抗材料本身干扰和环境干扰的能力,所以,现在市面上的模拟信号产品逐渐被数字信号产品代替,并且使得测量产品越来越方便。根据市场调查,虽然市场上有很多关于环境监测系统测试仪,但大多数是应用于空气,湖泊,海洋,河流等大型检测系统,关于检测农业环境的室内小型检测系统市面上却很少,所以,设计一个小型简单方便使用的农用检测系统对于农业大棚提高产量,解决环境变幻对农业大棚的损坏,有很大的社会意义。
关键词:单片机环境检测农业
Environment monitoring system based on single chip microputer
Abstract With the development of the era, as the electronic products are rich in the 21st century, along with
the rapid development of electronic products, electronic measurement is being more and more widely
applied, no longer restricted to military and civilian development. More to the great development of
基于单片机的室内环境监测系统设计
基于单片机的室内环境监测系统设计
一、引言
近年来,随着人们对室内空气质量的关注日益增加,室内环境监测系统的需求也不息增长。室内环境监测系统通过感知各种环境参数,如温度、湿度、空气质量等,来实时监测室内环境的状态,并提供相应的报警、控制等功能,为用户创设一个舒适健康的室内环境。本文将阐述基于单片机的室内环境监测系统的设计思路和实现过程。
二、系统设计方案
2.1 系统硬件设计
本室内环境监测系统的核心硬件为单片机,其主要功能是采集传感器的数据并进行处理。另外,还需配备用于触发报警和显示环境参数的模块。详尽设计方案如下:
2.1.1 单片机选择
单片机是室内环境监测系统的核心控制器,其性能和功能直接影响系统的稳定性和可靠性。本设计选择了性能较为稳定的STM32系列单片机,其具有较高的时钟频率和丰富的外设接口,可以满足本系统的需求。
2.1.2 传感器选择和毗连
本系统需要采集温度、湿度和空气质量等环境参数,因此需要选择相应的传感器。温湿度传感器一般接受DHT11或DHT22系列,空气质量传感器则选择MQ系列传感器。传感器与单片机的毗连接受数字接口,通过串口通信方式进行数据传输。
2.1.3 报警和显示模块
为了便利用户准时了解室内环境的状况,需要设计报警和显示模块。报警模块选用蜂鸣器,当环境参数异常时触发报警,提示用户。显示模块选用LCD显示屏,将实时环境参数以图形化方式展示给用户。
2.2 系统软件设计
系统软件设计主要包括单片机的程序开发以及上位机软件的编写。其中,单片机程序主要负责采集传感器数据、进行数据处理和控制报警显示模块;上位机软件主要负责与单片机进行数据交互、数据存储和用户界面的显示。
基于单片机的环境监测系统设计
扰能力、测量范 围广 、强易配处理器等优点,DS18B20可直接将温 泛应用于家电、农用大棚等控制领域 。
度转化成串行数字信号送单片机处理 ,其温度测量范 围为 ,测温分 辨率可达 。湿度的测量采用 Humirel公司的电容式相对 湿度传感
参 考 文献
器 HSIIOI,其具有可瞬 间脱湿 、高可靠性、长期稳定性和响应时间 [1] 王明明 ,王 志霖 ,袁吴 .基于 Msp430的实用粮 仓温湿度检
温湿度和光照度是标定环境不可缺少 的参数 ,对其的测量主 单 片机 处理 ,并送 LCD显示,实现 了对环境 的实时监测 ,同时系统
要依靠传 感器实现。本文温度 的测量采用 DALLAS公司生产的一线 设有参数设定模块 ,可设定范围,若检测 到的参数超 出设定范围,
式数字温 度传感器 DS18B20,它具有微 型化、低功耗 、高性 能抗干 则发 出警报提醒外界。该系统结构简单,易于实现 ,监控方便,可广
Abstract :An environment monitoring system based on AT89S52 is designed, whose working principle and designing method are introduced.The photoresistor,digital temperature sensor DSI8B20 and humidity sensor consist of environment parameter detecting circuit,which are processed by MCU,and then displayed by LCD. Meanwhile,4× 4 matrix keys are used to set environment parameter range,and alarming will occur to remind interventi0n control when out of the range.The experiment shows that the environment monitoring functions of the system are achieved and the result iS very good.The system can apply on household appllances, agricu1tura1 greenhouse and SO on. Keywords :Environment monitoring:MCU:sensor
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基于单片机的环境监测仪设计
引言
随着人民群众环保意识的不断增强。以及国家对环保重视程度的不断提高,社会对环境监测提出了新的更高要求,环境监测的任务日趋繁重。据不完全统计我国已经制定的各类国家环境标准有400 余项,涵盖了大气、水质、土壤、噪声、辐射、固体废物、农药等领域。并且已经开展了环境质量监测、环境质量周报、日报、预报监测;污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、污染源解析监测。环境污染治理工程效果监测等,需监测的污染因子达上百种。这种点多、面广、任务繁重的环境监测形势,急切需要提高环境监测的自动化水平,减少人工作业量,提高环境监测实效。随着大规模集成电路制造技术的不断发展。推动了单片机技术的发展。为野外条件下进行实时环境监测提供了便利单片机以其个头小、功能强为特征。具备微型计算机的功能。单片机应用于环境监测仪中,可以减少环境监测仪的体积和质量,提高环境监测仪的自动化水平,增强环境监测的准确性。
1 主要环境监测仪分析
随着社会各界对环境重视度越来越高。各级对环境监测工作的投入也越来越多。有力推动了环境监测水平的提升环境监测的方式方法也呈现出新的特点和趋势环境监测正由人工作业向自动化、智能化方向发展。由单项监测向立体综合监测方向发展,环境监测仪器更具高科技特征。
1.1 红外温室气体监测仪
温室气体对全球温度影响极大。导致冰川融化。海平面上升,全球气候反常恶化。因此。加强对大气中温室气体的监测。具有十分重要的意义温室气体自动监测系统主要是监测大气中温室气体的浓度变化。评估温室气体对环