婴儿房间室内环境智能监控系统

婴儿房间室内环境智能监控系统

作品材料

室内环境是人的一生中接触时间最长、关系最为密切的环境。室内环境的质量关系到每一个人的生活质量及健康。尤其是婴儿房间环境尤为重要，良好的婴儿房间环境为婴幼儿的健康成长提供保障；目前大多数家庭还是主要依托家人看守着孩子时观察房间环境变化，做及时相应的处置措施，这就形成了父母正常工作、休息等的不便。为此本文以微处理器为中心，分离外围电路检测婴儿房间实时环境状态，并且按照设定的状态做响应的控制处理。

本次设计的是一个婴儿房间室内环境智能监控系统，该系统可以让人们能够在室内生活更舒适，更放心。设计主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用高性能51系列单片机STC15F2K60S2，外加键盘电路，液晶显示电路，环境中的温度、湿度、光照、有害气体检测电路，数据A/D转换电路以及系统的控制输出电路。通过系统的程序，软件部分主要完成以下几种功能：系统实时检测房间进入人数，并统计保存、实时键盘扫描子程序，检测通过键盘设定和修改系统状态初始值；系统定时采集房间环境中的温度、湿度、光照、有害气体含量的数据，实时显示在液晶屏上，通过软件中的数据比较程序，将采集回来的数据与设定数据相比较并能判断出数据是否正常，从而系统会采取相应的措施和报警；通过显示子程序，系统可以将数据、时间以及报警等信息显示出来。该系统的设计具有控制装置简单，成本低，易于实现等特点。

1.系统总体设计思路：

温度检测

报警控制

湿度检测

单片机显示模块

光照检测MCU

键盘模块

气体检测

电机控制

红外检测

2.软件主流程图：

开始

开看门狗

系统初始化

读存flash存储

变量初始化

喂狗

while(1)

红外检测

键盘配置

报警控制监测

1S定时事件处理

10S定时事件处理

结束

3.电路模块：

1、电源电路模块：LM2596系列是德州仪器（TI）生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内含固定频率振荡器（150KHZ）和基准稳压器（1.23v），并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等。利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。提供的有：3.3V、5V、12V及可调

（-ADJ）等多个电压档次产品；该系统电源电路采用LM2596S-5V，输出5V为微处理器工作供电。如下图所示。

2、红外检测模块：红外检查统计当天进入婴儿房间的人次（数），每次进

入1人时，系统计数加1，并且显示；出去1人，系统计数不改；每天

00:00:00计数自动清零；红外传感器检查范围为30cm以内。

3、烟雾（有害气体）检查模块：当烟雾传感器检查到有害气体，系统会报警，同时打开风扇进行室内环境气体换气调节。

4、温度检查及报警模块：当前温度高于系统设定温度上限或低于系统设定温度下限时，进行报警及风扇示意启动外设升降温工作，如下图所示。

5、光照度检查及报警模块：当前光照度高于系统设定光照度上限或低于系统设定光照度下限时，进行报警及风扇示意升降窗帘，如下图所示。

作品简介：

1．系统实物介绍，如图1所示。

图1系统实物图

2．操作说明：

如图1所示，首先给系统供电，供电自动开机，进入系统主界面。如图2所示。

图2系统显示主界面

2.1配置参数及查看配置

如图1所示，通过键盘查看配置参数及重新配置参数，键盘由S3、S2、S1三个独立按键构成；S3为选择按键、S2为按键加“+”操作、S1为按键减“-”操作。

（1）按一次S3进入配置界面，配置界面3图配置温度上限，此时，可以通过S2或S1进行修改温度上限，退出自动保存。

（2）按两次S3进入配置界面，如图配置界面4图配置温度下限，此时，可以通过S2或S1进行修改温度下限，退出自动保存。

（3）按三次S3进入配置界面，如图配置界面5图配置光照上限，此时，可以通过S2或S1进行修改光照上限，退出自动保存。

（4）按四次S3进入配置界面，如图配置界面6图配置时钟-时，此时，可以通过S2或S1进行修改时钟-时，退出自动保存。

（5）按五次S3进入配置界面，如图配置界面7图配置时钟-分，此时，可以通过S2或S1进行修改时钟-分，退出自动保存。

（6）按六次S3进入配置界面，如图配置界面8图配置时钟-秒，此时，可以通过S2或S1进行修改时钟-秒，退出自动保存。

图3配置温度上限

图4配置温度下限

图5配置光照上限

图6配置时钟-时

图7配置时钟-分

图8配置时钟-分2.2红外检查

红外检查统计当天进入婴儿房间的人次（数），每次进入一人时，系统计

数加一，并且显示；出去一人，系统计数不改；每天00:00:00计数自动清零；红外传感器检查范围为30cm以内。如图1所示，当人按照图中箭头方向走过时，系统显示加一。

2.3烟雾（有害气体）检查

当烟雾传感器检查到有害气体，系统会报警，同时打开风扇进行室内环境

气体换气调节。

2.4温度检查及报警

如图3配置界面所示，当前系统温度上限为26摄氏度，下限为13摄氏度。某一时间，当温度高于26或低于13。进行报警及风扇示意降温。

2.5光照度检查及报警

如图2系统显示主界面所示，当前光照为68%；如图配置界面3图所示，当前系统光照度上限为80%。某一时间，当光照高于80%。进行报警及风扇示意拉窗帘。