基于物联网传感的室内环境检测系统设计

基于STC12C5A60S2单片机互联感知的室内环境监测

贱人

摘要：如今人们在室内花费了大量的时间，而室内环境质量与人体健康息息相关，因此室内环境气体质量检测至关重要。针对目前市场上室内气体检测仪成本高、精度低、检测种类单一等缺点，本文基于物联网传感平台，以单片机为控制核心，设计出一种室内环境气体实时检测系统。本系统立足于解决室内污染超标而不被人所知继而危害人体健康的问题，实现对室内环境气体质量的实时动态检测，根据传感器反馈的数据，结合最高危害上限指标要求，及时给出室内环境污染对人体健康危害的报警基点。利用CO传感器、CO2传感器、甲醛传感器、温湿度传感器等实时检测室内环境气体质量，将检测数据交给单片机分析处理，单片机可根据检测值自动做出是否报警的决定。

关键词：室内环境检测；物联网；单片机；声光报警；传感器The indoor environment testing system based on IOT

sensor design

Li Cheng

(North University of China branch in Shuo Zhou Shang Xi，036000) Abstract: Nowadays people spend much of their time indoors, and indoor environmental quality is closely related to human health, so the indoor environment gas detection is very important. Aiming at the defects of the market at present high cost of indoor gas detector, low precision, detection of single species, this paper based on the Internet of things, with single chip microcomputer as the control core design an indoor

environment gas real-time detection system. This system is based on the solution to indoor pollution exceeds bid without being known and endanger human body health problems, realize real-time dynamic detection of the indoor environmental air quality, according to the feedback sensor data, Combined with the highest hazard limit index requirements, timely give alarm points of indoor environment pollution on human health hazards. The CO sensor, CO2 sensor, formaldehyde sensor, temperature and humidity sensor real-time detection of indoor air quality and the detection data to the microcontroller processing, the MCU can according to the detected values to make decision whether to give an alarm automatically.

Key words: Indoor environment testing；The Internet of things；Single chip microcomputer；Sound and light alarm

0 引言

CO和CO2是造成室内空气质量下降的主要成分，长时间接触低浓度的CO会造成慢性中毒；CO2虽然是无毒气体，但是CO2浓度过高会导致头昏，耳鸣等症状；甲醛对眼、喉、上呼吸道和皮肤均可产生刺激作用，过量的甲醛气体将导致各种疾病甚至癌症；室内的温湿度变化同样使人们的心情随之改变，当室内的湿度较低温度较高时，也就是室内较干燥时，容易使人感到烦躁，而室内的湿度较高时，容易使人患一些皮肤病，如湿疹等。室内空气质量和我们的生活质量息

息相关。鉴于目前室内环境检测仪价格昂贵，大部分人群不能充分利用此设备，从而没能起到保障人体健康的作用。因此，本文特开展此研究，旨在设计出一个高精度多种类检测室内环境气体质量的低成本系统。

本系统主要功能如下：1）参数设置：可设置气体浓度超标报警的限值；2）数据采集：高精度实时检测周围环境中CO、CO2、温湿度、甲醛和苯的同系物的含量并存储；3）显示数据：LCD显示当前温湿度数据；4）超限报警：通过声光对CO、CO2、甲醛和甲苯含量超限报警。

1 系统总方案设计

室内环境检测系统采用模块化设计的方法，它由电源模块、湿度检测模块、温度检测模块、气体检测模块、系统信息显示部分以及主控制器构成。湿度测量使用的是DHT11传感器；温度测量使用DS18B20传感器；气体检测又分为3个部分组成，分别是对CO的检测，对CO2的检测以及对甲醛和苯的同系物的检测。采集得到的室内环境信息通过LCD1602液晶模块进行显示。系统总体设计图如图1所示。

图1 系统总体设计图

2 系统硬件设计

2.1 电源电路模块设计

电源部分主要是为系统的各个模块供电，以便使得系统能够正常工作。电源电压的稳定性相对较为重要，当电源不稳定时，单片机测得各部分的数据就会错乱，导致系统异常，显示数据出错。而且要考虑到电源发热的问题，当电源长时间工作时，大多数芯片容易发热，尤其是在功率过大时，更是容易使芯片烧毁。