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：（1）下位机的主控制器采用单片机STC89C52；

（2）温湿度检测传感器采用DTH11；

（3）烟雾检测传感器采用MQ-2；

（4）甲醛检测传感器采用MQ-138；

（5）CO检测传感器采用MQ-7；

（6）A/D转换芯片采用ADC0832；

（7）显示数据用4位数码管；

（8）通讯用RS-485总线通讯；

（9）上位机采用Visual Basic 6.0来编写。

2.2.总体设计方案

以单片机为控制核心，以温度、湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器为测量元件，以电机为执行机构，以数码管为显示，并应用RS-485通讯总线与上位机通讯，构成室内环境检测系统。系统通过各种传感电路检测室内温湿度、甲醛、烟雾及一氧化碳浓度等参数值，然后与预先设置的参数临界值进行比较，实时显示当前传感器所检测到的各个参数值，并与报警和执行机构相互配合，完成设计监控系统的需求。系统流程图如下：

2.3.系统总体的设计思路

a.从机方面：

（1）温湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器测量数据和数据处理；

（2）三个模拟量的检测传感器用ADC0832芯片进行数据的数模转换；

（3）采用四位数码管显示传感器的检测数据；

（4）独立按键的设置（显示切换和参数值调节）；

（5）报警和电机执行来预警和改善环境质量；

（6）RS-485总线的设置和串口通信等。

b.上位机方面：

（1）基于Visual Basic 6.0监控界面设计和数据的显示；

（2）基于Visual Basic 6.0温湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器数据显示控件以及串口配置控件的设计和调试。

3 设计进度、计划

4 参考文献：

[1]宋戈,黄鹤松,员玉良等.51单片机应用开发范例大全(第2版)[M].人民邮电出版社,2012

[2]高长铎,丁倩.可视化编程应用VB6.0[M].人民邮电出版社,2012 [3]杨莉.Visual Basic程序设计教程[M].中国水利水电出版社,2002

[4](英)布莱尔(Blair,R.),(美)克洛斯兰德(Crossland, J.)著.Visual 入门经典[M].北京:清华大学出版社,2003

[5]白鹏,莫卫东,张福萍等.Visual Basic6.0高级编程技巧—控件篇[M].西安交通大学出版社,1992

[6]尹红,唐煜.单片机RS-485多机通讯的实现[J].计算机应用,1991,19(1):52-53

[7]柯小林,唐林宝,陈快等.基于RS485的多机通信系统设计[J].数字技术与应用,2001,(2):25-26

[8]田拥军,赵光强,曾健平.基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J].湖南工程学院学报,2007,17(2):19-23

[9]姜地.RS-485多机通讯技术[J].信息科技,2006(17):126-129

[10]宋佳莹.多参数室内环境自动监测仪研制[J].浙江:中国计量学院,2012