室內環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-21 20:48 本頁面
【文章內容簡介】 9S52 僅僅需要 45V 即可。AT89C51 極限工作頻率是 24MHZ,而 AT89S52 最高工作頻率是 33MHZ，從而具有更快的計算速度。所以本設計選用 AT89S52 單片機。 溫濕度監(jiān)測模塊選擇與論證方案一：采用分立元件搭建電路。分別采用溫度傳感器 DS18B20和濕度傳感器HS1100 作為測量溫濕度的器件，單片機分別讀取溫度和濕度值后送顯示電路。這種方法構建的電路復雜，增加編程的復雜性，而且元件多給電路板的焊接與調試等都造成了很大的不便，同時也增加了系統(tǒng)設計的成本。方案二：采用數字溫濕度傳感器 DHT11，它包括數字采集技術和溫濕度傳感技術，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。DHT11 傳感器包括一個阻式感濕元件和一個測溫元件，供電電壓為 DC ，測量范圍為濕度 2090%RH，溫度 050℃ ，測量精度為濕度177。5%RH，溫度177。2℃ ，分辨率為濕度 1%RH，溫度 1℃。綜合以上分析與比較，方案二既可以減小外界對系統(tǒng)的干擾，又可以降低系統(tǒng)的成本，且能達到測量要求。數字式傳感器內部自帶 A/D 轉換，輸出直接為數字信號可直接被單片機讀取，簡化電路的同時也簡化了系統(tǒng)的程序。所以本設計中采用第二種方案。 煤氣監(jiān)測模塊選擇與論證方案一：催化燃燒式氣體傳感器是利用催化燃燒的熱效應原理，由檢測元件和補償元件配對構成測量電橋，在一定溫度條件下，可燃氣體在檢測元件載體表面及催化劑的作用下發(fā)生無焰燃燒，載體溫度就升高，通過它內部的鉑絲電阻相應升高，從而使平衡電橋失去平衡，輸出一個與可燃氣體濃度成正比的電信號。通過測量鉑絲的電阻變化的大小，就知道可燃性氣體的濃度。主要用于可燃性氣體的檢測，具有輸出信號線性好，指數可靠，價格便宜，不會與其他非可燃性氣體發(fā)生交叉感染。方案二：MQ2 傳感器模塊對環(huán)境液化氣、甲烷、酒精、煙霧等較敏感，靈敏度可調，工作電壓為5V，預熱快2分鐘，并且有兩種輸出形式，分別是模擬量電壓輸出，和數字開關量輸出（0和1）。價格低廉，設有固定螺栓孔，方便安裝。通過以上比較，傳感器 MQ2 使用方便價格低廉，適用于普通家庭，所以本設計采用半導體式傳感器 MQ2。軟件為用戶提供了集成開發(fā)環(huán)境!高水平的儀器硬件接口和用戶接口。美國國家儀器公司提出的“軟件即儀器”(The Software is the Instrument)形象地概括了軟件在虛擬儀器技術中的重要作用。對于虛擬儀器應用軟件的編寫,大致可分為兩種方式：(1)通用編程軟件進行編寫主要有Mierosoft公司的VisualBasie與VisualC++，Borland公司的Delphi，Sybase公司的power Builder。(2)用專業(yè)圖形化編程軟件進行開發(fā)。如HP公司的VEE，NI公司的LabVIEW和Labwindows/CVI等。LabVIEW是當今唯一帶有可以生成最佳編碼的編譯器的圖形化開發(fā)環(huán)境,運行速度等同于編好的C或C++程序，因此LabVIEW是遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計的最佳選擇。 總體硬件電路框架設計本系統(tǒng)以AT89S52 單片機為核心，主要包括傳感器溫濕度采集，傳感器氣體采集，信號處理，按扭操作，單片機控制，顯示等部分。系統(tǒng)通過各種傳感電路檢測室內溫度、濕度、可燃氣體濃度等參數值，通過LabVIEW軟件實時顯示當前溫度、濕度、可燃氣體濃度等參數值，并與報警裝置配合，等待房主處理。系統(tǒng)整體設計如圖所示：LabVIEW顯示電平轉換燃氣傳感器單片機報警電路溫濕度傳感器 系統(tǒng)設計整體框圖基于單片機的室內環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計 第3章. 系統(tǒng)的硬件設計和連接 溫濕度監(jiān)測模塊設計DHT11 數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它采用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個阻式感濕元件和一個測溫元件，可與一個高性能 8 位單片機相連接，如圖 31 所示。每個 DHT11 傳感器都在精確的濕度校驗箱中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在 OTP 內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達 20 米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則，產品為 4 針單排引腳封裝，如圖 32 所示,DHT11 的參數如表 31 所示。因 DHT11 是數字式傳感器,所以本設計中將 DHT11 直接與單片機的 P1 口線連接,進行溫濕度數據的傳輸。 MQ2傳感器簡介可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣，甲烷，丁烷，丙烷，酒精，氫氣，煙霧等的探測。(1)、MQ2的標準工作條件(2)、MQ2的環(huán)境條件(3)、MQ2的靈敏度特性(4)、MQ2的結構、外形、測試電路 顯示電路設計本設計采用動態(tài)顯示方式在計算機上顯示出溫濕度、有害氣體濃度，采用Labview前面板能夠直觀實時的監(jiān)測到各個參數值。如檢測到的溫度發(fā)生變化時，相對應的波形圖表和數值會發(fā)生相應的變化，起到實時顯示功能面板圖所示。 AT89C52RC單片機簡介 STC89C52單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。 一、主要特性（1）、增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051；（2）、工作電壓：～（5V單片機）/～（3V單片機）； （3）、工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz ；（4）、用戶應用程序空間為8K字節(jié)；（5）、片上集成512字節(jié)RAM ；（6）、通用I/O口（32個），復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻； （7）、ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數秒即可完成一片；（8）、具有EEPROM功能 ；（9）、具有看門狗功能； （10）、共3個16位定時器/計數器。即定時器T0、TT2 ；（11）、外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒；（12）、通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現多個UART ；（13）、工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）； STC89C52RC引腳功能說明VCC（40引腳）：電源電壓 VSS（20引腳）：接地 P0 口(3239 腳)：在不外接存儲器和不外擴展時，P0 口為 8 位漏極開路的準雙向輸入/輸出端口。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0 口作為低 8 位地址/數據復用端，自身不帶鎖存器，做通用輸入/輸出端口時需外接上拉電阻。P1 口（18 腳）：8 位雙向輸入/輸出端口，具有內部上拉電阻， 引腳有第二功能，即可用作
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