51单片机 智能环境监测系统程序
基于单片机的智能家居环境检测系统设计
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电花术Electronic Technology基于单片机的智能家居环境检测系统设计文/幸联星(肇庆学院场馆中心广东省肇庆市526061)摘要：本文为了实时、准确、全面地反映家居环境质量现状及变化趋势，设计一种基于51单片机室内环境检测系统，实现对室内温湿度、光强、PM2.5数据的检测，系统实时显示数据并可通过手机APP远程查看，能够适用于不同家居环境的需求。
关键词：环境检测；DHT11;BH1750FVI;串口通信全球工业污染的日益严重，导致空气质量急剧下降，生活环境不断恶化，人们在关注周边环境的同时，也越来越重视家居环境。
那么怎样的家居环境才是最适合人们生活的环境呢？普遍认为室温适中，过高或过低都对健康不利；空气湿度适中，不干不湿最健康；空气质量优良以上，污染的空气影响健康⑴。
为确保拥有优质的家居环境，实时家居环境检测，获取精确环境信息，显得尤其重要。
目前能获取家居环境信息途径主要有以下两种：一是互联网实时监测数据，二是家居环境检测装置。
前者监测范围较大，往往特指某一城市的某一地区，且多为监测点数据，对于该地区住户来说，仅能作为参考；后者采用室内安装或手持装置，实时监测，精确性高，适用于各种家庭和办公环境，然而大部分家居检测装置均为内置显示屏显示，没法实现远程监控，难以实时了解家中情况，及时提醒老人小孩增减衣服或者通过其它智能机器如空气净化器、抽湿机等改变环境质量。
有鉴于此，本文提出基于51单片机室内环境检测系统的开发构想，实现对室内温湿度、光强、PM2.5数据的检测，系统具备了常用环境数据检测功能，除了实时显示数据外，亦可通过手机APP远程监测，能满足一般家庭和办公场所环境监测需要。
1系统功能简述及电子元件选配系统装置通过灰尘传感器、温度传感器、湿度传感器、光强传感器分别感知室内空气中的PM2.5(可入肺颗粒)、温度、湿度、光照强度数据，通过芯片及程序分析和处理，将数据显示在液晶屏上，最后通过GSM模块将数据发送至服务器，客户端可通过手机APP读取服务器数据，从而实现远程监控功能。
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；WIFI1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；（2）当烟雾浓度高于阈值时，触发报警电路，等待处理，直到烟雾浓度低于阈值时，停止报警，同时，当粉尘浓度与温湿度低于或高于阈值时也会触发报警。
（3）利用WIFI模块可以将设备与手机APP相连接，可以实时将监测数据发送到手机上。
图1 系统框图3硬件设计3.1 单片机最小系统本系统单片机最小系统以AT89C52为主控芯片，因为AT89C52内部有8字节可编程的 Flash 闪速存储器，所以在组成最小系统时只需要有晶振电路、复位电路等外围电路组成，不需要外扩程序存储器，其最小系统电路图如图2所示。
《2024年基于单片机的室内环境监测系统设计》范文
《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高，室内环境监测变得越来越重要。
为了实现室内环境的实时监测与控制，本文提出了一种基于单片机的室内环境监测系统设计。
该系统能够实时监测室内空气质量、温度、湿度等关键参数，并通过单片机进行数据处理和传输，为人们提供一个舒适、健康的居住环境。
二、系统设计概述本系统主要由单片机、传感器模块、显示模块、通信模块等部分组成。
单片机作为核心控制器，负责接收传感器模块采集的数据，进行处理后通过显示模块和通信模块进行输出。
传感器模块包括空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器等，用于实时监测室内环境参数。
显示模块可采用LCD显示屏，用于显示监测数据。
通信模块可采用Wi-Fi或蓝牙等技术，实现与手机APP或电脑等设备的连接，方便用户进行远程监控。
三、硬件设计1. 单片机选型单片机是本系统的核心控制器，选用性能稳定、功耗低的单片机。
根据实际需求，可选择常见的STC12C5A60S2等型号的单片机。
2. 传感器模块设计传感器模块包括空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器等。
空气质量传感器可选用电化学传感器或光学传感器，用于检测室内空气中的有害气体浓度。
温度传感器和湿度传感器可选用数字式传感器，具有测量精度高、稳定性好等优点。
3. 显示模块设计显示模块采用LCD显示屏，可实时显示室内环境参数，如温度、湿度、空气质量等。
LCD显示屏具有显示效果好、易于维护等优点。
4. 通信模块设计通信模块可采用Wi-Fi或蓝牙等技术，实现与手机APP或电脑等设备的连接。
采用Wi-Fi通信技术可实现远程监控，而蓝牙通信技术则具有低功耗、连接速度快等优点。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机软件设计两部分。
单片机程序采用C语言编写，实现数据的采集、处理和传输等功能。
上位机软件可采用常见的编程语言和开发工具进行开发，实现数据的接收、显示和存储等功能。
五、系统实现与测试系统实现过程中，需要进行硬件连接和软件编程等工作。
基于51单片机的智能环境监测系统、
目录摘要 (I)Abstract......................................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1 本课题的研究背景 (1)1.2 温湿度检测的发展状况以及存在的问题 (1)1.3 本课题的主要内容 (2)2 系统总体方案设计 (5)2.1 温度模块设计 (5)2.1.1 温度传感器的选择 (6)2.1.2 温度传感器DS18B20简介 (6)2.1.3 温度检测电路设计 (7)2.2 湿度模块设计 (8)2.1.1 湿度传感器的选择 (8)2.2.2 湿度传感器HS1101简介 (8)2.2.3 湿度检测电路设计 (9)2.3 氧气浓度模块设计 (11)2.3.1 氧气浓度传感器的选择 (11)2.3.2 氧气浓度传感器KE-25/50简介 (12)2.3.3 氧气浓度检测电路设计 (14)2.4A/D转换模块 (14)2.4.1 主要特性 (15)2.4.2 TLC549工作原理 (15)2.5 单片机模块 (15)2.5.1 单片机的选择 (15)2.5.2 AT89S52简介 (16)2.6LCD显示模块 (19)2.6.1 液晶概述 (19)2.6.2 1602与单片机的连接 (20)2.7 声光报警模块 (21)2.8 时钟电路模块 (22)2.9 复位模块 (23)2.10 电源模块 (24)3 系统软件设计 (26)3.1系统软件设计功能简介 (26)3.2软件设计方案 (26)3.3 系统程序流程图 (26)3.3.1 主程序流程图 (27)3.3.2 子程序流程图 (28)4 系统调试与抗干扰 (30)4.1 系统调试 (30)4.1.1 硬件调试问题分析 (30)4.1.2 软件调试问题分析 (31)4.2 抗干扰设计 (31)5 总结与展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 工厂环境智能监测系统原理总图 (36)附录2 工厂环境智能监测系统设计源程序 (37)摘要工厂环境智能监测系统(以下简称“监测系统”)是对工厂环境中的温度、湿度及氧气浓度进行采集、处理与超限报警装置。
基于51单片机的环境参数检测器的设计与实现
基于51单片机的环境参数检测器的设计与实现现在很多学科都对环境参数有特殊要求，比如在农业，制造业，汽车电子，生物技术等方，甚至在居家生活环境中都需要检测数据的环境参数。
本设计为基于STC89C52单片机的环境参数检测器开发，接收端包括显示、按键、指示灯、无线通信、报警模块、主控制器。
发送端包括土壤湿度检测、温湿度检测、光照检测、无线通信、显示模块。
接收端和发送端的显示模块、无线模块、主控制器方案一致。
发送端检测土壤湿度、温湿度、光照数据，将数据发送到接收端，接收端收到数据后，判断数据是否异常，控制指示灯和报警电路，接收端可以通过按键设置系统数据的报警值，后用USB串口采集，在PC端显示。
标签：环境参数检测器设计；51单片机；参数控制1 引言在二十一世纪的今天，环境数据被人们广泛应用，由其在农业领域。
在农业中作物生长环境的好坏决定着作物的生长，所以对于土壤以及周围环境的检测有着重要意义。
干湿球湿度计早在18世纪就被发明用来检测空气湿度，但是，但干湿球温度计的准确度取决于干湿球的两个温度计的准确度，且干湿球湿度计的准确度只有5%一7%RH，而电子式湿度传感器近年来，国内外在温湿度传感器研发领域取得了巨大进步。
温湿度传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展[1]。
虽然电子式温湿度计，电子式照度计已成市场主流，但由于其内部的传感器不同，其价格，性能参差不其，价格总地偏高且只检测一或二个参数，极少有商家把这四个参数同时检测，本设计以单片机为控制核心，不但降低了产品价格，体格，还减少了检测时间，人工费用，可以说是一举四得，所以本检测器的设计与实现是十分有用的。
2.系统的设计与实现2.1系统方案设计分为接收端、发送端。
接收端包括显示、按键、指示灯、无线接收、报警模块、主控制器。
发送端包括土壤湿度检测、温湿度检测、光照检测、无线发送、显示模块。
接收端和发送端的显示模块、无线模块、主控制器方案一致。
基于51单片机的智能家居监测系统硬件设计
开发与应用
计算机与信息技术
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值立即更新。所以，从图 4 中可以看出寄存器变量 b 被赋值 时引用的是上一个时钟的 a 值，而寄存器变量 c 被赋值时引 用的是 a 的新值。
图 4 ex2 逻辑电路原理图
6 结论
综上所述，我们能到得出以下几点结论： （1）同一个块程序中：阻塞赋值语句是顺序执行的；非 阻塞赋值语句是并行执行的。 （2）在组合逻辑建模中应使用阻塞赋值；在时序逻辑建 模中应使用非阻塞赋值。
时可以写入指令或显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平 时可以读信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数 据；6 脚，E，使能信号，当 E 端由高电平跳变为低电平时， 液晶快执行命令；7-14 引脚，D0-D7，8 位双向数据线；15 脚，BLA，背光源正极；16 脚，BLK，背光源负极。
基于 51 单片机的智能家居监测系统硬件设计
周兴中 陈万林 刘林菊 何艳霞
（湖南科技学院 计算机与通信工程系，湖南 永州 425100）
摘 要 提出了一种智能家居监测系统的硬件设计方案。该设计以 AT89S51 单片机为控制器，利用多传感器信息融合
技术开发了可用于智能家居监控的报警系统，系统包括室内的温度、湿度、煤气、烟雾监控报警。测试结果表明，该系统操 作简单、安全可靠、扩展性好。
[3] 田耘，徐文波. Verilog HDL入门（第3版）[M]. 北京 航空航天大学出版社，2008.9.
[4] （美）巴斯克著，夏宇闻，甘伟译. Verilog HDL入 门（第3版）[M]. 清华大学出版社，2008.11.
收稿日期：3 月 23 日 修改日期：4 月 2 日 作者简介：张文波（1984-），男（汉族），河南省洛阳市 人，学士学位，副主管，工程师，主要研究领域为嵌入式系 统设计。
单片机智能环境监测应用 实现环境数据的监测
单片机智能环境监测应用实现环境数据的监测随着科技的不断发展，智能化设备在我们的生活中得到了广泛应用。
其中，单片机作为一种常见的嵌入式设备，其应用范围也越来越广泛。
本文将探讨单片机智能环境监测应用，重点介绍如何实现环境数据的监测。
一、引言随着城市化进程的加快和人口的快速增长，环境问题日益突出。
空气质量、水质安全等成为人们关注的焦点。
因此，开发一种智能环境监测系统，实时监测环境数据，具有重要的意义。
二、单片机智能环境监测应用的基本原理单片机智能环境监测系统由传感器、数据采集模块、单片机控制模块和显示模块等组成。
传感器用于采集环境数据，如温度、湿度、气体浓度等。
数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制模块。
单片机控制模块负责对采集到的数据进行处理和分析，并根据设定的规则做出相应的动作。
显示模块用于实时显示环境数据。
三、单片机智能环境监测应用的具体实现1. 传感器选择和接口设计根据监测需求，选择合适的传感器进行环境数据采集。
例如，如果需要监测温度和湿度，可以选择温湿度传感器，如果需要监测空气质量，可以选择气体传感器。
此外，还需要设计相应的接口电路，将传感器与单片机连接起来。
2. 数据采集与处理通过数据采集模块，将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制模块。
单片机控制模块对这些数据进行处理和分析，例如计算平均值、最大值、最小值等。
3. 环境数据规则设置根据实际需求，设置环境数据的规则。
例如，当温度超过某一阈值时，触发报警功能；当湿度低于某一阈值时，触发加湿器工作等。
这些规则可以通过编程实现，并与单片机控制模块相连。
4. 数据显示与通信通过显示模块，实时显示环境数据。
可以选择LCD屏幕、数码管等进行数据显示。
同时，还可以通过通信模块，将环境数据传输给外部设备，如手机、电脑等，实现远程监控。
四、单片机智能环境监测应用的优势和应用前景单片机智能环境监测应用具有以下优势：1. 精确性：传感器采集的数据具有较高的准确性和稳定性，能够准确反映环境状态。
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Title The design of indoor environmental intelligent monitoring systembased on the Single Chip MicrocomputerAbstractWith the development of society, the improvement of science and technology, the continuous optimization of production and life，people’s living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment。
基于51单片机的环境监控系统的设计
编号XXXX学院毕业设计（论文）题目：基于51单片机的环境监控系统的设计物联网学院自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：教授）（职称：）2016 年5 月26 日XXXX学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）基于51单片机的环境监控系统的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：自动化学号：作者姓名：2016 年5 月26 日XXXX学院物联网学院自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目基于51单片机的环境监控系统的设计2、专题二、课题来源及选题依据课题来源：自拟题目选题依据：传统环境参数的监测需要相关专业的仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需花费较大的人力，已不再适应现代经济的快速发展的要求；通过人工不间断测量、记录大量数据的方式来实现环境监测的方式不仅需要耗费大量的人力物力，监控信息也会随着季节的更替变得不准确。
本系统采用单片机作为核心控制模块，其重要意义在于：它完全不同于传统控制系统的设计方法和设计思路。
传统的控制系统必须依靠大量的模拟电路或者数字电路技术来实现某些硬件的功能，现在可以通过单片机使用软件的方法来实现。
这种由软件来替代硬件的控制技术被为微控制技术，是传统控制技术的一次重大突破。
研究基于单片机的环境温湿度监控系统能够准确、及时的知道环境温湿度的变化；与传统环境温湿度监控的方式相比，本系统不仅可以节省大量人力物力，且准确度高，集成度高，使用更方便。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1、要求该系统的硬件电路简单，测得的数据准确度高、使用简单；2、要求该系统需要数据保护和存储功能，保证断电后数据不丢失；3、要求该系统可以人为设定报警限值，且可以自由调节；4、要求该系统需实时性好，能够实时检测、实时显示、实时报警；5、要求画出该系统的电路原理图，编写系统程序，使用Protues仿真软件，对编写的程序仿真。
基于单片机的智能环境监测系统
本设计主要山温湿度检测、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，利用气体传感器曲-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1ABSTRACThe design is mainly composed of temperature and hunudity detection, smoke detection circuit, alarm circuit, display circuit and human detection module. Tlie temperanire and humidity test section uses die DHT11 temperature and hiumdity sensor. DHT11 is a single bus digital temperature and humidity sensor. It has the advantages of small error, high resolution, strong anti・interfbi:ence ability and so on. In tlie smoke detection circuit module, the gas sensor MQ-2 and die ADC0832 analog to digital converter are used to realize the basic fimctions. Through these sensors and chips、when the combustible gas concentration in die environment or toxic gas changes the system sends out die correspondmg light alarm signal and sound alarm signal, m order to realize the mtelligeiit fire alarm prompt. Tlie human detection part is realized by the HC-SR501 module. The mam principle is to convert the mfrared radiation signals into electrical signals, tlieii 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 biizzer and LED to light a warning.The design can also be applied in a variety of anti-theft occasions, such as home security, warehouse anti-tlieft, etc.. Temperature, humidity, smoke and human burglar detection are the tliree basic environmental parameters, and their measurement methods and devices are unportant to the present life and production.Keywords： Temperature and humidity detection; MQ-2 sensor; Smoke alarm; Pyroelectric infrared sensor;Burglar alarm21.1课题背景 (5)1.2概述及功能介绍 (5)1.2. 1功能概述 (5)1.2.2主要功能介绍 (6)1.3本课题的研究思路 (6)1.3. 1研究意义 (6)1.3.2研究思路 (7)1.3.3研究难点 (7)1.4主要工作 (7)2系统方案设计 (8)2. 1系统构成 (8)2.2方案设计 (8)2.2. 1单片机的选择 (8)2.2.2传感器的选择 (10)2.2.3显示器选择方案 (10)2.2.4防盗检测选择方案 (11)3系统硬件设计 (12)43.2温:显度检测 (14)3. 3烟雾检测电路 (16)3. 4人体检测模块 (16)3.5报警电路 (18)3.5. 1灯光报警电路 (18)3.5.2声音报警电路 (18)3.6 LCD 1602 显示电路 (19)4系统软件设计 (22)4. 1软件介绍 (22)4.2系统程序流程图 (23)4. 3子程序流程图 (24)5测试结果及结论 (27)5. 1调试 (27)5.2结论 (29)参考文献 (30)附录 (31)致谢 (32)1绪论1.1课题背景智能家居的概念在很早之前就已经被提岀来了，但是一直以来也没有具体的设计实例出现。
51单片机智能环境监测系统程序
51单片机智能环境监测系统程序(总22页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除51单片机智能环境监测系统程序王维进#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include <absacc.h>#include <math.h>#include "0832.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include "eeprom52.h"sbit DATA = P3^7; //温湿度sbit E=P2^5; //1602使能引脚sbit RS=P2^7; //1602数据/命令选择引脚sbit RW=P2^6;sbit K1=P1^3;//设置键sbit K2=P1^4;//加sbit K3=P1^5;//减sbit K4=P1^7; //人体sbit K5=P1^6; //布防撤防按键sbit LED1=P3^1; //烟雾报警sbit LED2=P3^2; //温度上限sbit LED3=P3^3; //温度下限sbit LED4=P3^4; //湿度上限sbit LED5=P3^5; //湿度下限sbit LED6=P3^6; //红外报警sbit alarm=P3^0; //蜂鸣器ucharU8FLAG,U8temp,U8comdata,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8T_data_H_ temp,U8T_data_L_temp,U8checkdata_temp;uchar U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8T_data_H,U8T_data_L,U8checkdata; uchar Mode,humidity,temperature,smog;bit BJ_LED1=1,BJ_LED2=1,BJ_LED3=1,BJ_LED4=1,BJ_LED5=1,BJ_LED6=1;bit bdata FlagStartRH;uchar flag ;//记录当前设置状态uint count;//定时器0初始化void Timer0_Init(){ET0 = 1; //允许定时器0中断TMOD = 0x11; //定时器工作方式选择TL0 = 0xFF;TH0 = 0x4B; //定时器赋予初值TH1=0xdc;TL1=0x00;ET1=1;TR0 = 1; //启动定时器}//定时器0中断void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 {uchar RHCounter;TL0 = 0xFF;TH0 = 0x4B; //定时器赋予初值RHCounter++;if (RHCounter >= 15){FlagStartRH = 1;RHCounter = 0;}}void Delay1(uint j){uchar i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}void Delay_10us(void){uchar i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}void COM(void){uchar i;for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;while((!DATA)&&U8FLAG++);Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();U8temp=0;if(DATA)U8temp=1;U8FLAG=2;while((DATA)&&U8FLAG++);//超时则跳出for循环if(U8FLAG==1)break;//判断数据位是0还是1// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp; //0}//rof}//--------------------------------//-----温湿度读取子程序 ------------//--------------------------------//----以下变量均为全局变量--------//----温度高8位== U8T_data_H------//----温度低8位== U8T_data_L------//----湿度高8位== U8RH_data_H-----//----湿度低8位== U8RH_data_L-----//----校验 8位 == U8checkdata-----//----调用相关子程序如下----------//---- Delay();, Delay_10us();,COM();//--------------------------------uchar RH(void){//主机拉低18msDATA=0;Delay1(180); //原来为5DATA=1;//总线由上拉电阻拉高主机延时20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();//主机设为输入判断从机响应信号DATA=1;//判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行if(!DATA) //T !{U8FLAG=2;//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束while((!DATA)&&U8FLAG++);U8FLAG=2;//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态while((DATA)&&U8FLAG++);//数据接收状态COM();U8RH_data_H_temp=U8comdata;COM();U8RH_data_L_temp=U8comdata;COM();U8T_data_H_temp=U8comdata;COM();U8T_data_L_temp=U8comdata;COM();U8checkdata_temp=U8comdata;DATA=1;//数据校验U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_ temp);if(U8temp==U8checkdata_temp){U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;U8T_data_H=U8T_data_H_temp;U8T_data_L=U8T_data_L_temp;U8checkdata=U8checkdata_temp;}return 1;}else //传感器不响应{return 0;}}/******************************************************************** * 文件名：液晶1602显示.c* 描述 : 该程序实现了对液晶1602的控制。
《2024年基于单片机的室内环境监测系统设计》范文
《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着人们生活品质的提高，对居住环境的舒适度、健康性和安全性提出了更高的要求。
室内环境监测系统因此应运而生，它能够实时监测室内环境的各项指标，如温度、湿度、空气质量等，为人们提供一个舒适、健康的居住环境。
本文将介绍一种基于单片机的室内环境监测系统设计，以实现对室内环境的实时监测和智能控制。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器，通过传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据，经过单片机处理后，将数据显示在液晶显示屏上，并通过无线通信模块将数据传输至手机APP或电脑端进行远程监控。
同时，系统还可根据预设的阈值，通过控制模块对室内环境进行智能调节，如调节空调、加湿器等设备。
三、硬件设计1. 单片机模块：本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器，其具有高性能、低功耗、易编程等优点，能够满足系统的实时性和稳定性要求。
2. 传感器模块：传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和空气质量传感器，用于实时采集室内环境的各项数据。
3. 液晶显示屏模块：用于显示采集到的室内环境数据，方便用户查看。
4. 无线通信模块：采用Wi-Fi或蓝牙模块，实现数据的无线传输，方便用户进行远程监控。
5. 控制模块：通过继电器或PWM控制模块，实现对空调、加湿器等设备的智能控制。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP或电脑端的数据处理与显示。
1. 单片机程序设计：以C语言或汇编语言编写单片机程序，实现数据的采集、处理、显示及传输等功能。
程序应具有实时性、稳定性和可扩展性。
2. 数据处理与显示：手机APP或电脑端接收到数据后，进行数据处理和显示。
可通过图表、曲线等方式直观地展示室内环境的各项数据，方便用户查看和分析。
五、系统实现1. 数据采集：传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据。
2. 数据处理：单片机对采集到的数据进行处理，如滤波、转换等，得到准确的数据值。
基于单片机的室内环境监测程序设计流程
基于单片机的室内环境监测程序设计流程首先，是对于温湿度的测量设计，可以按照硬件电路的实际设计，在单片机的控制前提下对环境温度、湿度进行测量，在经过单片机转化之后，可以生成一个数码管参数，在参数显示之后，可以和起初的设置值进行对比。
比如，如果说在程序运行中把温度设置成为是二十四摄氏度以上、十摄氏度以下，那么当室内的实际温度超出二十四摄氏度或低于十摄氏度的时候，就会发生警报。
如果室内温度变为二十四摄氏度以下，或十摄氏度以上之后，二极管就会自动熄灭。
在传感器和单片机两者之间可以通过单总线数据来实现沟通，在四秒钟的时间内就可以实现一次沟通，把收集到的数据分成小数和整数，一个完善且正确的数据长度应该是40bit，在全部数据当中，又包含了湿度数据和小数、温度数据和小数、以及校验等几部分，每一个数据都占据了八个字节。
若最终所得到的字节数是不准确的，不管是多一位还是少一位，都应该重新进行校验。
单片机在产生一次信号之后，传感器就会从原本的低功耗转换成为高速状态，而当主机开始信号完成之后，信号就会被生成并将采集信号开启，最后传感器再回到低消耗模式。
图3.8温湿度软件设计流程Figure 3.8 temperature and humidity software design process 在传感器和单片机实现沟通的过程当中，如果是处于闲置的情况下，那么总线的状态就是高电平，为了确保传感器检测到的信号是准确且在十八秒以上的，传感器在开始信号完成之后的第一时间，就要将八十微秒的低电平信号发送出去。
而这个时候，主机的任务则和传感器完全不一样，在开始信号完成后的二十微秒至四十微秒之内，对传感器的响应信号加以提取。
假设系统的总线处于低电平的状态，那么就意味着传感器正在对信号进行传输，当信号传输成功后，会把电平延伸到八十微秒，从而对发送数据进行获得和准备。
每一个字节的参数都是以五十赫兹的频率来输送，不管是数据位是0还是1，都取决于高电平的长短，当数据输送完成之后，传感器就会自动的将系统总线拉低，并重新回到闲置状态。
基于51单片机室内有害气体监测系统的设计与实现
基于51单片机室内有害气体监测系统的设计与实现摘要：空气质量的异常给人们的身心和身体都会带来巨大影响，尤其是当空气中的有害气体甲醛，苯，甲烷以及一氧化碳等超标时，一旦不及时发现就会导致人体出现中毒，严重甚至导致死亡，因此在日常生活当中能对有害气体进行精确的检测与控制，对于提高生活质量，保证身心健康具有重要意义。
本智能环境检测系统一共设计四个传感器参数检测网络，对环境相关的四个参数苯，一氧化碳，甲烷和甲醛四种有害气体进行检测；4个传感器共同对四个有害气体进行检测，确保环境安全。
整个智能环境检测系统围绕对4个参数的检测，显示、报警与控制出发，硬件上以STC89C51单片机为核心，MQ2完成对环境甲烷的检测，MQ7传感器检测环境一氧化碳浓度，两路MS1100模块对环境中的甲醛和苯浓度进行采集，单片机通过引脚读取到数据后在内部对数据进行处理，在LCD1602上显示的同时，并与设定的安全数据进行处理，如果数据有异常那么就输出指令来驱动蜂鸣器同时驱动风扇，来实现报警和调控。
软件上以C语言为核心，结合传感器的工作原理与通信特点，通过程序来驱动引脚实现对数据的和指令的输出，实现预期的功能。
非常适合在居家环境中应用，提高环境的安全可靠性。
关键词：报警与控制气体检测单片机智能居家环境监测一、研究背景空气污染不仅会使得生态环境遭受破坏甚至会直接危害人的生命安全。
当前我国的环境污染问题尤其是大气污染情况已经迫在眉睫，在工业生产中排放的有毒有害气体以及发动机尾气中包含的有害气体，使得大气中含有的有害颗粒、有毒气体含量一直在升高，但是空气污染的情况比较难以琢磨，受多方面因素的影响，所处地方不同，空气污染的情况也不一样，所以如果需要掌握当地环境污染的具体情况，还需对当地环境参数进行实时监测，由此才能掌握当地环境污染的各种参数以及其变化规律，并以此为依据来制定整改措施。
所以利用多传感器融合技术设计出一种空气质量检测设施显得尤为必要，此款检测设备不仅检测精度有保证而且便于随身携带、使用简单、性价比高。
基于单片机的远程环境监测系统设计
基于单片机的远程环境监测系统设计远程环境监测系统是一种通过传感器实时监测指定位置环境参数，并将数据传输到远程服务器进行分析和存储的系统。
基于单片机的远程环境监测系统设计是利用单片机控制整个系统的工作流程，以及采集环境参数并实现数据传输的设计。
一、系统设计需求1.数据采集：系统需要能够采集多种环境参数，例如温度、湿度、气压等。
2.数据传输：系统需要能够将采集到的数据通过无线通信方式传输到远程服务器。
3.实时监测：系统需要能够实时监测环境参数，并能及时发出警报或通知。
4.控制功能：系统需要能够根据环境参数的变化进行相应的控制操作，例如控制空调开关、调节湿度等。
5.远程访问：系统需要能够远程访问监测数据，用户可以通过手机、电脑等终端查看实时数据和历史记录。
6.节能设计：系统需要考虑节能设计，以尽量减少能耗和延长系统运行时间。
二、系统硬件设计1.单片机选择：选择适合的单片机作为系统的核心控制器，常见的有Arduino、STM32等。
2.传感器选择：根据实际需求选择适合的传感器，常见的有温湿度传感器、气压传感器等。
3.数据传输模块：选择符合系统需求的无线通信模块，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa 等。
4.执行器选择：根据控制功能的需求选择合适的执行器，例如继电器、马达等。
5.电源设计：设计合适的电源供电方案，需满足系统各模块的工作电压和电流需求。
三、系统软件设计1.采集与处理：编写单片机的程序代码，实现对传感器的数据采集和实时处理。
2.数据传输：利用无线通信模块，编写相应的程序代码实现数据的传输。
3.远程监测：编写远程服务器端和用户端的程序代码，实现数据的接收、显示和存储。
4.控制功能：根据环境参数的变化和用户需求，编写相应的程序实现控制功能。
5.用户界面设计：设计友好的用户界面，方便用户远程访问和操作系统。
四、系统测试与调试1.硬件测试：对系统的硬件电路进行测试，确保各模块正常工作。
2.软件测试：对系统的软件功能进行测试，包括数据采集、数据传输、控制功能等。
基于MCS-51单片机的实时在线环境监测系统
基于MCS-51单片机的实时在线环境监测系统
1 引言
基于GPRS 和MCS-51 单片机的数据采集器是一种实时在线环境监测系统，它采用分组无线业务GPRS 将实时在线检测到的环境状况通过Internet 传到环保部门监测信息处理中心，监测信息实时处理软件通过对采集来的数据进行整理分析，使环保机关足不出户即能掌握辖区监测点和污染源的监测指标信息，从而使环保机关的管理在机制上实现从人工化向信息化的转变，克服了过去对各项环境指标的检测主要靠环保人员到现场手工取样，带回实验室分析后再作出结论的周期长、效率低的问题;还可以提高对环境的监测频次，克服过去由于监测频次低，总结出来的环境质量和污染源监测信息可信度较低的问题。
2 监测系统的工作过程
整个系统的具体工作过程见图1。
数据采集器单元将流量计、PH 计、COD 计等各个现场测量仪器输出的标准4~20mA 的电流信号转变成数字信号，并对采集数据进行内部保存，然后通过GPRS 模块采用无线传输方式发送给监控中心，由运行在监控中心计算机中的“监测信息实时处理系统”软件进行监测
数据的集中处理和分析，监控中心人员就可以根据处理和分析后的数据了解采集点出的环境质量状况。
3 数据采集器硬件结构
采集器采用双CPU 结构，主CPU 专门负责与监测软件之间的数据通讯传输和量程设置及参数显示;从CPU 专门负责各自通道的数据采集、转换及存储，这样可以避免各通道切换带来数据信号的干扰，保证数据测量的精确可靠。
基于51系列单片机的无线环境监测仪的设计与制作
基于51系列单片机的无线环境监测仪的设计与制作
周冬梅，王振国 （兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州，730070）
摘 要：基于 ５１ 系列单片机的无线环境监测仪以Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ Ｒ Ｃ 单片机为核心，通过Ｒ Ｆ １ １ ０ ０ 无线收发模块，配以 外围电路实现指令发射、接收、信息处理、存储、控制等功能。传输采用４ ３ ３ Ｍ Ｈ ｚ 载波、Ｇ Ｆ Ｓ Ｋ 调制方式。周边环境温 度和光照信息的监测采用 Ｄ Ｓ １ ８ ｂ ２ ０ 和 Ｒ Ｐ Ｒ ２ ２ ０ 传感器实现，整个系统的硬件设计由一个监测终端和一个实作的探测 终端构成。设计采用的器件，性价比高，功能完善。经测试，此设计能够高效的完成各种环境下信息的采集、处理 等。
图６ 检测中心管理软件结构图
４ 止轮器在线监测中心用户端可视化效果 停车场管理人员可以在系统监测中心客户端上查询
下位智能列车止轮器的实时工作状态参数以及设备运行
性能评估状况。 当 止 轮 器 传 感 器 参 数 变 化 超 出 阈 值 时 ，报 警 信 号 显
示界面提示异常轨道位置。并可通过切换至实时报警界面 观测发生异常止轮器的具体信息和当前列车停靠状态。
［３］ 谢文和，刘 蕊．传感器及其应用［Ｊ］．电子技术，２００９（３），３０． ［４］ 王 磊，王仲东．基于嵌入式系统和ＧＰＲＳ 技术的实时远程抄表监
控系统［Ｊ］．兵工自动化，２００６，２５（１０）：７３． ［５］ 刘运华等．浅谈车站防溜工作存在的问题与改进对策［Ｊ］．牡丹
江大学学报，２００５，第 １４ 卷第 ６ 期．
５ 结 语 该环境监测系统通过大量的测试，运行较为可靠。能
较好的通过ＤＳ１８Ｂ２０ 采集温度、通过ＲＰＲ２２０ 采集光照，并 实时将数据通过ＲＦ１１００ 无线传输模块传回监控端，由监控 端接收并处理，实现在各种环境下对温度和光照的监测。
基于51单片机的PM2.5检测仪设计
基于51单片机的PM2.5检测仪设计摘要我国现代社会迅速发展，人们也提高了对生活的质量的要求，都想在健康、安逸的环境生活。
我国也正在加强生态文明建设，不断减少各种空气污染。
PM2.5这种污染物随着雾霾加重被人们数值，由于其颗粒极小，含有高浓度的有毒、有害物质并且具有长时间停留漂浮等特性。
尽管近年来雾霾已经大大减少，但对于PM2.5的监测依然不能掉以轻心。
本设计采用STC89C51单片机为控制器件，利用传感器监测大气中颗粒物含量，通过AD 转换器将传感器输出信号处理后传给单片机处理，最终LCD显示含量。
系统还可以通过按键进行设置上限值，当浓度超过设定值时将会触发报警。
结果表明，该PM2.5检测仪电路简单小巧、检测精度高，具有良好的稳定性，具备良好的实用意义。
关键词STC89C51单片机、空气质量传感器、LCD第1章引言1.1 设计背景步入二十一世纪，我们迎来了多姿多彩、进步迅猛的现代信息社会。
人类已经迈入信息社会、正分享着信息丰富迅捷的好处并不断勇于开拓继续向前发展，我们会发现无论是现在还是未来信息的获取、传输与利用将无处不在无时不有，而首要任务就是如何获取准确可靠的信息，其中可以广泛分布感知探测信息的传感器是帮助人们实时获取大量信息的主要途径。
传感技术发展已久，但毫无疑问进入二十一世纪以来，随着科学技术的快速更新迭代，经济实力和人们对美好生活的需求日益增长，再加上环境保护、生态文明、智慧城市等概念的火热，更加促进了传感技术的广泛应用。
工业商业农业军事，处处都有传感技术的身影。
不得不承认，尽管蓬勃强劲的工业发展为繁荣兴旺的现代物质文明提供了坚强的物质基础，但环境保护的不完善和缺位，使得工业发展产生的各种废物污染给我们的生活尤其是身体健康带来了严重的负面影响。
以大气污染为例，近十年来来人们最熟知的、关注度最高的莫过于雾霾。
从从未听说过这个词汇再到“谈霾色变”，最主要的原因还是因为这种类似于阴天的天气暗藏杀机——在看似平静的的空气里，弥漫着各种微小的有害颗粒物。
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*输入:输入的命令值
*输出:无
***********************************************************************/
void write_1602com(uchar del)
{
P0 = del;
RS = 0;
E = 1;
//总线由上拉电阻拉高主机延时20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主机设为输入判断从机响应信号
DATA=1;
//判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行
if(!DATA)//T !
{
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出80us的低电平响应信号是否结束
void delay()
{
int i,j;
for(i=0; i<=10; i++)
for(j=0; j<=2; j++);
}
/********************************************************************
*名称: enable(uchar del)
write_1602dat(0xdf);
write_1602com(0x8e);
write_1602dat(0xdf);
display_1();
write_1602com(0x84);
write_1602com(0x0f);
//----以下变量均为全局变量--------
//----温度高8位== U8T_data_H------
//----温度低8位== U8T_data_L------
//----湿度高8位== U8RH_data_H-----
//----湿度低8位== U8RH_data_L-----
//----校验8位== U8checkdata-----
uchar Mode,humidity,temperature,smog;
bit BJ_LED1=1,BJ_LED2=1,BJ_LED3=1,BJ_LED4=1,BJ_LED5=1,BJ_LED6=1;
bit bdata FlagStartRH;
uchar flag ;//记录当前设置状态
uint count;
}
return 1;
}
else //传感器不响应
{
return 0;
}
}
/********************************************************************
*文件名：液晶1602显示.c
*描述:该程序实现了对液晶1602的控制。
***********************************************************************/
write_1602com(0x06);
write_1602com(0x01); //清屏要放在最后
}
void display()
{
write_1602com(0x83);
write_1602dat(temperature%100/10+0x30);
write_1602dat(temperature%100%10+0x30);
write_1602dat(TL%100/10+0x30);
write_1602dat(TL%100%10+0x30);
write_1602com(0xc3);
write_1602dat(HH%100/10+0x30);
write_1602dat(HH%100%10+0x30);
write_1602com(0xcc);
}
}
void Delay1(uint j)
{
uchar i;
for(;j>0;j--)
{
for(i=0;i<27;i++);
}
}
void Delay_10us(void)
{
uchar i;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
}
void COM(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
sbit K4=P1^7; //人体
sbit K5=P1^6; //布防撤防按键
sbit LED1=P3^1;//烟雾报警
sbit LED2=P3^2;//温度上限
sbit LED3=P3^3;//温度下限
sbit LED4=P3^4;//湿度上限
sbit LED5=P3^5;//湿度下限
sbit LED6=P3^6;//红外报警
//判断数据位是0还是1
//如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1
U8comdata<<=1;
U8comdata|=U8temp; //0
}//rof
}
//--------------------------------
//-----温湿度读取子程序------------
//--------------------------------
51单片机智能环境监测系统程序
王维进
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <absacc.h>
#include <math.h>
#include "0832.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
while((!DATA)&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出80us的高电平，如发出则进入数据接收状态
while((DATA)&&U8FLAG++);
//数据接收状态
COM();
U8RH_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8RH_data_L_temp=U8comdata;
write_1602dat(HL%100/10+0x30);
write_1602dat(HL%100%10+0x30);
}
void write_string(uchar * str)
{
while( * str)
{
write_1602dat(* str);
str++;
}
}
/***按键函数***/
void KEY()
write_1602com(0x8c);
write_1602dat(humidity%100/10+0x30);
write_1602dat(humidity%100%10+0x30);
write_1602com(0xc3);
write_1602dat(smog%100/10+0x30);
write_1602dat(smog%100%10+0x30);
void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0
{
uchar RHCounter;
TL0 = 0xFF;
TH0 = 0x4B; //定时器赋予初值
RHCounter++;
if (RHCounter >= 15)
{
FlagStartRH = 1;
RHCounter = 0;
write_1602com(0x85);
write_1602dat(0xdf);
}
void display_1()
{
write_1602com(0x83);
write_1602dat(TH%100/10+0x30);
write_1602dat(TH%100%10+0x30);
write_1602com(0x8c);
sbit alarm=P3^0;//蜂鸣器
uchar U8FLAG,U8temp,U8comdata,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8checkdata_temp;
uchar U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8T_data_H,U8T_data_L,U8checkdata;
void write_1602dat(uchar del)
{
P0 = del;
RS = 1;
E = 1;
delay();
E = 0;
delay();
}
/********************************************************************
*名称: L1602_init()
if(U8temp==U8checkdata_temp)
{
U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
U8checkdata=U8checkdata_temp;