【正文】 L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 212X1CR Y S T A LG NDC13 0 p FC23 0 p F 10 AT89S52 單片機復位電路 不僅振蕩電路與單片機工作狀態(tài)有關(guān)，復位引腳同樣影響著單片機工作的進 行。 預熱時間 不少于 48 小時 9 燃氣監(jiān)測模塊設計 MQ5 傳感器接觸到可燃氣體時，它會立刻做出反應將可燃氣體經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)過信號放大器將信號放大后傳給 A/D 轉(zhuǎn)換器，該信號經(jīng)過該轉(zhuǎn)換器把信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，最后把信 號送入單片機內(nèi)部，再由單片機發(fā)出指令進行下一步操作。 3Ω PH 加熱功耗 ≤ 900mVV 表 33 MQ5 靈敏度特性 符號 參數(shù)名稱 技術(shù)參數(shù) 備注 Rs 敏感體電阻 10KΩ 60KΩ （ 1000ppm 甲烷） 探測范圍： 3005000ppm 液化氣、天然氣、 煤氣 α 濃度斜率 ≤ (R1000ppm/R500ppm 標準工作條件 溫度、濕度 20℃177。在條件允許的情況下，傳感器還可以作為還原物，帶有負電荷的和此條件下的半導體發(fā)生一般化學反應，使半導體表面的氧氣減少，以至于該導體表面電勢能減小，從而讓傳感器 的阻值降低。成品氣敏元器件有 6 個引腳，它上面有 4 個引腳是用來接 收信號，剩下的 2 個引腳通過加熱器輸出電流。 CS 輸入高 電平指令時 A/D 芯片不運行，其他端口的電平?jīng)]有限制。s，大大提高了運行效率而且可靠性高。非常便于電路連接的單線制串行接口，持久使用性、超強穩(wěn)定性，讓 DHT11 適用于各類環(huán)境，在類似的模塊中具有其特有的優(yōu)勢，它是采用單排引腳封裝技術(shù)。 表 溫濕度傳感器 DHT11 技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 供電電壓 DC 輸出 單總線數(shù)字信號 測量范圍 溫度 150℃ 濕度 2090%RH 測量精度 濕度177。 總體硬件電路框架 該系統(tǒng) 是以 AT89S52 單片機為核心，通過連接 A/D 模塊 ，作用于溫濕度傳感器的信號處理模塊，溫濕度的自動報警功能， LCD1602 顯示及單片機控制等部分 ，達到預期的效果 。它 選擇的 材料是電阻較大的 SnO2，其工作原理為 可燃氣體在 SnO2表面發(fā)生化學反應使電阻跟隨其發(fā)生變化，從而達到監(jiān)測的目的。該傳感器 是通化學反應讓金屬表面電阻率發(fā)生改變從而構(gòu)成惠斯登檢測橋路?？蓮膯纹瑱C上直接讀取經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換器信號轉(zhuǎn)變輸出的數(shù)字信號。 DHT11 的信號傳輸距離至少 20m，是用單總線數(shù)據(jù)傳輸，有利于各種 MCU 進行連接。把溫度傳感器 LTC2996 與濕度傳感器TC623CEOA 一起連接到單片機上，從單片機顯示模塊上讀取參數(shù)數(shù)值后送入顯示電路。在計算速度方面， AT89C51 的運行頻率只有 24MHz，而 AT89S52 極限運行頻率可達 33MHz。 AT89S52 還能降低到 0Hz 狀態(tài)下進行編程，可提供 2 種軟件都能在該單片機執(zhí)行節(jié)電模式操作。 3 2 系統(tǒng)設計方案論證以及總體框架設計 設計方案論證 單片機模塊的選擇及論證 方案一：選用 AT89C51 為主控芯片，它 是 具有低電壓的 一種帶 4K 字節(jié) FLASH存儲器 的高性能 CMOS 8 位 微處理器 ，具有可編程及可擦除的功能。我們還采用 LCD 顯示技術(shù)實現(xiàn)對電路顯示模塊及溫、濕度模塊設計。因此根據(jù)市場 調(diào)查， 非常需要能夠綜合監(jiān)測室內(nèi) 有害氣體 和溫濕度 的 智 能系統(tǒng) 來 保障 人們的 生活環(huán)境，從而有助于 提高人們的生活質(zhì)量。 在國外，由于 社會發(fā)展快、 具有相對發(fā)達的 環(huán)境檢測技術(shù)，科研成果相對成熟，所以 相關(guān)儀器 在 研發(fā)上得到重視，在 使用 上都得到 廣泛傳播 。 室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀 在國內(nèi)，我國正處于社會主義 發(fā)展階段，各方面實力還有欠缺，基于我國目前狀況在我國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究進程緩慢，監(jiān)測設備和技術(shù)相對于發(fā)達國家還是比較落后，還沒有達到監(jiān)測智能化的水平。美國研究人員調(diào)查表明：適合人體健康溫 度的范圍是 ℃ —— ℃ ，健康濕度范圍是 45％ —— 65％ RH，如果在這種 室內(nèi)環(huán)境的情況下生活人體內(nèi)細胞活躍度會有一定的上升，與受到污染的環(huán)境相比它還使人精神愉悅，人體壽命更長久一些。 Indoor environment monitoring 目 次 1 緒論 ............................................................... 1 研究背景 ....................................................... 1 室內(nèi)環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀 ....................................... 1 設計目的及內(nèi)容 ................................................. 2 2 系統(tǒng)設計方案論證以及總體框架設計 ................................... 3 設計方案論證 ................................................... 3 單片機模塊的選擇及論證 ................................... 3 溫濕度監(jiān)測模塊選擇與論證 ................................. 3 煤氣監(jiān)測選擇與論證 ....................................... 4 總體硬件電路框架 ............................................... 4 3 硬件系統(tǒng)設計與連接 ................................................. 6 溫濕度檢測模塊設計 ............................................. 6 A/D 轉(zhuǎn)換器 ..................................................... 7 燃氣監(jiān)測模塊設計 ............................................... 7 MQ5 傳感器 .............................................. 7 燃氣監(jiān)測模塊設計 ......................................... 9 AT89S52 單片機時鐘電路 ......................................... 9 AT89S52 單片機復位電路 ........................................ 10 顯示電路設計 .................................................. 10 報警模塊設計 .................................................. 11 4 系統(tǒng)軟件設計 ...................................................... 12 編程語言選擇 .................................................. 12 程序設計流程 .................................................. 12 溫濕度測量模塊 .......................................... 12 燃氣監(jiān)測模塊 ............................................ 13 5 系統(tǒng)調(diào)試 .......................................................... 15 總 結(jié) ............................................................... 17 致 謝 .............................................................. 18 參 考 文 獻 ......................................................... 19 附錄一 .............................................................. 20 附錄二 .............................................................. 20 1 1 緒論 研究背景 隨著社會的發(fā)展，科學技術(shù)的提升，生產(chǎn)生活的不斷優(yōu)化， 人們 的 生活水平 也在隨之 不斷提高， 因此人們也開始越來越重視 室內(nèi)環(huán)境 發(fā) 舒適 程 度。s lives. But with the wanton use of decoration materials and daily necessities, the hidden danger of the living environment is greatly improved. Indoor environment pollution has bee one of the serious killer on the modern human health, impacting on people39。 3．利用蜂鳴器報警功能，當氣體 濃度值和溫濕度值超過設定的標準值時， 實現(xiàn)自動報警功能。 因此尤為重要 的便是室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測 ，不僅要靈敏的檢測出各種有害氣體的濃度大小，也要具有報警功能，可以時刻提醒危險。住宅不僅是家庭團聚和生活的場所，而且還是人們生活的重要物質(zhì)保障， 但隨著裝修材料的肆意使用和生活用品的日益廣泛， 居住 環(huán)境的隱患大幅度提高 ， 室內(nèi)環(huán)境污染 已成為嚴重影響現(xiàn)代人類健康的殺手之一，嚴重影響著人們的生產(chǎn)生活。 2．利用 LCD 完成了顯示電路的設計。s living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment. Residence is not only the place of family party and life, but also an important material guarantee of people39。 LCD。一年中每個季節(jié)的溫、濕度都會變化，隨著溫、濕度變化頻率不一或多或少都會對人們的身體健康有一定的影響。由此可見，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測裝置的研究具有重要的意義。但是隨著時代的發(fā)展和人們在主體思維模式上的日益重視，我國對有很多研究人員對環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行研究，研究 成果也將會持續(xù)發(fā)展。 2 設計目的及內(nèi)容 通過研究人員的不斷努力，已經(jīng)研發(fā)出一些可用 于檢測的產(chǎn)品， 但 該產(chǎn)品 在 市場上的占有率 只是一小部分，其中大多數(shù) 價格偏高，而且 也 只能檢測空氣中部分成份 ，功能種類相對局限單一。 該設計主要完成的 設計內(nèi)容如下 : （ 1）溫濕度模塊：采用 DHT11 傳感器，該傳感器將數(shù)字采集技術(shù)和信號處理功能結(jié)合在一起，很大程度上提高了它的工作效率，并且也是產(chǎn)品走向智能化的重要標志。該模塊的實現(xiàn)意味著在室內(nèi)威脅人們身體健康狀況的因素降低了許多。 其中包括 32 位 I/O 口線，看門狗定時器已達到實時監(jiān)測功能，具有 256 字節(jié) RAM ，三個計數(shù)器和相同數(shù)量的 16