【正文】 學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： 基于單片機(jī)的多功能環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作 者： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 時(shí) 間： 38 / 45學(xué)院畢業(yè)論文基于單片機(jī)的多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ——串口通信與界面設(shè)計(jì)The design of multifunction environmental monitoring based on singlechip ——Serial munications and interface design 摘 要隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為全世界關(guān)注的問(wèn)題。近年來(lái)，水土流失、荒漠化、草原退化和物種減少；生態(tài)相當(dāng)脆弱，自然災(zāi)害頻繁；環(huán)境污染嚴(yán)重，直接危及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，為了保護(hù)環(huán)境，就將對(duì)環(huán)境的演化趨勢(shì)、特點(diǎn)及存在的問(wèn)題作進(jìn)一步的細(xì)致的了解。多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)是利用各種技術(shù)測(cè)定和分析生命系統(tǒng)各層次對(duì)自然或人為作用的反應(yīng)或反饋效應(yīng)的綜合表征來(lái)判斷和評(píng)價(jià)這些干擾對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響、危害及其變化規(guī)律，為環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估、調(diào)控和環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。本課題從國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的多功能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文主要負(fù)責(zé)串口通信及界面軟件的設(shè)計(jì)。其中，上位機(jī)軟件主要以Windows XP為操作平臺(tái)，采用Delphi7．0編寫(xiě)。Delphi是一種可視化的、快速的應(yīng)用程序，具有面向?qū)ο缶幊?，支持團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，提供工程管理，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的良好支持等特性，是一個(gè)集數(shù)據(jù)通信、存儲(chǔ)、查詢、處理于一體的綜合性軟件。本設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：PC機(jī)通過(guò)串行口與下位機(jī)通信，將下位機(jī)采集到的溫、濕度及光線數(shù)據(jù)在PC機(jī)上實(shí)時(shí)顯示；對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析、統(tǒng)計(jì)，并能將相應(yīng)的結(jié)果打印出來(lái)。關(guān)鍵詞：溫濕度；光線狀況；上位機(jī)；串口通信AbstractWith the development of industrial technology, environmental issues have bee the world39。s concern. In recent years, soil erosion, desertification, grassland degradation and loss of biodiversity。 ecology very fragile and frequent natural disasters。 environmental pollution, directly threatening the social and economic development. Environmental monitoring is the use of multifunction measurement and analysis technology system at all levels of life to natural or manmade role of response or feedback effects of the prehensive characterization to determine and evaluate the impact of interference on the environment, endanger their trends, the environmental quality assessment, control and provide the scientific basis for environmental management.This topic embarks from the domestic and foreign environmental monitoring system39。s research present situation, the union actual situation designs one based on monolithic integrated circuit39。s multipurpose environmental monitoring system. This article primary cognizance serial port correspondence and contact surface software39。s design. And, the superior machine software mainly take Windows XP as the service platform, uses the pilation. Delphi is one kind of visualization, the fast application procedure, has the objectoriented programming, supports the team to develop, provides the project management, to database characteristics and so on good support, is a collection data munication, the memory, the inquiry, processing in a body39。s prehensive software.This design can realize the following function: PC machine through serial port and lower position machine correspondence, lower position machine gathering warm, humidity and optical fiber data on the PC machine real time display。 Carries on the inquiry, the analysis, the statistics to the historical data, and can print the corresponding result.Key words：mperature and humidity；Lighting conditions；PC；Serial Communication目 錄第一章 緒論 1 課題背景 1 2 2 3 4第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 5 5 5 6第三章 上位機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境與主要技術(shù) 8 上位機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái) 8 數(shù)據(jù)庫(kù)方案的實(shí)現(xiàn) 8 串口通信的實(shí)現(xiàn)方法 9 9 11 13第四章 使用SPComm控件實(shí)現(xiàn)串口通信 14 14 SPComm的主要屬性,方法和事件 14 屬性 14 方法 15 事件 15 SPComm的使用 16第五章 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案 19 19 19 20 20 24 24 25 26 27 28結(jié)論 31致謝 32參考文獻(xiàn) 33附錄 34第一章 緒論 課題背景隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題及其規(guī)律認(rèn)識(shí)的不斷深化，環(huán)境問(wèn)題不再局限于排放污染物引起的健康問(wèn)題，而且包括自然環(huán)境的保護(hù)、生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展的資源問(wèn)題。因此，環(huán)境監(jiān)測(cè)正從一般意義上的環(huán)境污染因子監(jiān)測(cè)開(kāi)始向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)渡和拓寬。除了常見(jiàn)的各類污染因子外，由于人為因素影響，災(zāi)害性天氣增加，森林植被銳減，水土流失嚴(yán)重，土壤沙漠化加劇，洪水泛濫，沙塵暴、泥石流頻發(fā)，酸沉降等，使我國(guó)本已十分脆弱的生態(tài)環(huán)境更加惡化。這促使人們重新審查環(huán)境問(wèn)題的復(fù)雜性，用新的思路和方法了解和解決環(huán)境問(wèn)題。人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，必須對(duì)環(huán)境生態(tài)的演化趨勢(shì)、特點(diǎn)及存在的問(wèn)題建立一套行之有效的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制體系，這就是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本質(zhì)上看，環(huán)境保護(hù)是以減少或避免生態(tài)系統(tǒng)的破壞為終極目標(biāo)。對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，目前單純的理化指標(biāo)和生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)存在很大的局限性，而生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)則可彌補(bǔ)傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的不足。因此前者強(qiáng)調(diào)“局部剖析”，只對(duì)大氣、水、土壤等中的化學(xué)毒物或有害物理因子進(jìn)行測(cè)定；而后者著眼于“整體綜合”，對(duì)人類活動(dòng)造成的生態(tài)破壞和影響進(jìn)行測(cè)定。可以說(shuō)，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)是生態(tài)保護(hù)的前提，是生態(tài)管理的基礎(chǔ)，是生態(tài)法律法規(guī)的依據(jù)。目前，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)已在全球范圍內(nèi)展開(kāi)，但在我國(guó)才剛起步，基礎(chǔ)差，底子薄，相對(duì)落后，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家尚未制定技術(shù)規(guī)范。本文主要結(jié)合國(guó)內(nèi)情況擬對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)作全面介紹，以期大家共同努力來(lái)推動(dòng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作在我國(guó)的開(kāi)展。雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直以來(lái)快速發(fā)展，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響也日益擴(kuò)大，尤其是負(fù)面的影響。反過(guò)來(lái)生態(tài)環(huán)境的破壞也逐步威脅著我們?nèi)祟惖纳婧桶l(fā)展。為了更好的改善人類的生存環(huán)境、盡可能的避免環(huán)境進(jìn)一步惡化，對(duì)環(huán)境情況特別是與人類關(guān)系密切的環(huán)境參數(shù)如溫度和濕度的監(jiān)測(cè)無(wú)疑具有非常重要的意義。人類的生存和社會(huì)的活動(dòng)與溫度、濕度，光線等環(huán)境因素的相關(guān)性越來(lái)越大，對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，已成為目前非常嚴(yán)峻的課題。環(huán)境監(jiān)測(cè)是獲取環(huán)境信息，認(rèn)識(shí)環(huán)境質(zhì)量和評(píng)價(jià)環(huán)境好壞的重要手段，也是進(jìn)行環(huán)境監(jiān)督和環(huán)境治理等管理工作的主要信息來(lái)源和途徑。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是集傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用為一體的綜合數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)，隨著自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息技術(shù)和大規(guī)模集成電路等技術(shù)近年來(lái)迅速的發(fā)展，許多西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)擁有很多先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備與環(huán)境監(jiān)測(cè)手段。如果直接從外國(guó)購(gòu)買這些現(xiàn)成的設(shè)備和技術(shù)，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)成本投入是比較高的，而且這些設(shè)備和監(jiān)測(cè)手段可能與我國(guó)復(fù)雜多變的氣候條件和具體的情況不相匹配，所以當(dāng)前不適合直接購(gòu)買和應(yīng)用這些設(shè)備和技術(shù)。目前，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與這些國(guó)家相比還有較大的差距，但隨著我國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，也先后開(kāi)發(fā)了一系列的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在這領(lǐng)域的進(jìn)展和提高還是比較大的。但是總體來(lái)說(shuō)這些設(shè)備的技術(shù)水平仍有待提高。因此開(kāi)發(fā)研制出適合我國(guó)現(xiàn)狀的低成本高性能的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)，也對(duì)提高我國(guó)現(xiàn)代化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和加快我國(guó)的現(xiàn)代化水平具有非常重要意義。 國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 發(fā)展現(xiàn)狀近些年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活水平得到了很大的提高，但是與此同時(shí)工業(yè)化的發(fā)展也給環(huán)境帶來(lái)的巨大的改變。近些年來(lái)京津地區(qū)的沙塵暴和森林覆蓋率的大量減少就是很好的證據(jù)。傳統(tǒng)上采用比較落后的人工環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，但是這種方法的實(shí)時(shí)性差，受自然條件的限制比較大，而且對(duì)于突發(fā)的環(huán)境問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且處理，不利于宏觀把握環(huán)境的變化情況。由于經(jīng)濟(jì)等因素我國(guó)目前還有很多地方使用傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法。隨著技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)水平也得到了一定的提高。在很多省份實(shí)現(xiàn)高速通信網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，環(huán)境監(jiān)測(cè)的參數(shù)和數(shù)據(jù)已經(jīng)能聯(lián)網(wǎng)的得到觀測(cè)和控制。硬件設(shè)備已經(jīng)得到很大的改善，傳統(tǒng)的人工報(bào)表已經(jīng)改成微機(jī)控制系統(tǒng)。還有部分省市已經(jīng)采用自動(dòng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能更加及時(shí)和準(zhǔn)確的反饋數(shù)據(jù)。但是由于我國(guó)幅員遼闊，監(jiān)測(cè)終端的需求量很大，并且環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā)功能還不是很完善，數(shù)據(jù)的綜合分析能力也有待提高。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品較之國(guó)外技術(shù)還顯得比較薄弱。主要表現(xiàn)在：l、目前市場(chǎng)上同類產(chǎn)品存儲(chǔ)空間有限。且基于單片機(jī)終端操作的，很少具有實(shí)時(shí)通信的功能，這對(duì)于遠(yuǎn)程進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸要求的單位的使用是不方便的?，F(xiàn)有的產(chǎn)品在數(shù)據(jù)輸出僅支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊且速度慢、距離短、且仍受地域限制。且不能滿足大數(shù)據(jù)量多通道的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸?shù)墓δ?。產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)安裝受使用環(huán)境所限，環(huán)境應(yīng)用適用性差、測(cè)控手段單一。很難進(jìn)行遠(yuǎn)距離的監(jiān)控和報(bào)警。產(chǎn)品只用液晶、LED等方式簡(jiǎn)單顯示，使操作無(wú)法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜實(shí)