基于單片機(jī)及室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開 題 報(bào) 告 題 目 基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 院（系、部） 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 日 期 教務(wù)處印制一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，人們生活水平不斷改善，但空氣質(zhì)量卻急劇下降。人們對(duì)各種室內(nèi)環(huán)境的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施實(shí)時(shí)性差、精度低、體積大、功能不齊全等，難以適應(yīng)人們的要求?；谝陨媳尘?，本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，它能實(shí)時(shí)自動(dòng)地采集室內(nèi)的所需數(shù)據(jù)，并分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿覀冃枰慕缑妗?減輕室外空氣污染最早為14世紀(jì)，以英國(guó)倫敦的煙霧法為代表。隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我

2、們對(duì)環(huán)境也造成了很大的危害。最近隨著空氣質(zhì)量的不斷惡化，人們最多提及的就是保護(hù)環(huán)境，為我們創(chuàng)造一片藍(lán)天。生活環(huán)境的PM2.5值的上升，讓近幾年涌現(xiàn)出一大批的空氣凈化系統(tǒng)，可見空氣質(zhì)量現(xiàn)在對(duì)人們的重要性。隨著不斷的研究，人們對(duì)空氣質(zhì)量污染的成因和影響因素有了深刻的認(rèn)識(shí)，解決空氣污染的措施也不斷完善。人們對(duì)不同環(huán)境下，不同污染物在室內(nèi)和室外的相互關(guān)系有了一定的認(rèn)識(shí)，也有了檢測(cè)系統(tǒng)。國(guó)外對(duì)環(huán)境改善處理技術(shù)研究較早，正向自動(dòng)化方向發(fā)展。我國(guó)對(duì)于環(huán)境監(jiān)控技術(shù)的起步較晚，目前仍有局限性。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)儀器主要是有害氣體檢測(cè)，功能單一且價(jià)格較貴，所以非常必要設(shè)計(jì)一種多功能且經(jīng)濟(jì)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。二

3、、研究方案及預(yù)期結(jié)果1.主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)具備溫濕度、煙霧、甲醛、一氧化碳為一體的多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求其精度合適，適用于家庭、綜合辦公樓等室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)，與硬件設(shè)計(jì)部分配合完成室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分包括：各個(gè)模塊軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)，以及對(duì)應(yīng)的軟件代碼調(diào)試。各個(gè)模塊包括：傳感器數(shù)據(jù)采集與處理模塊、報(bào)警、顯示、輸出驅(qū)動(dòng)模塊、與上位機(jī)監(jiān)控中心的RS-485通訊模塊及上位機(jī)的人機(jī)交互模塊等。主要完成的內(nèi)容如下： （1）下位機(jī)的主控制器采用單片機(jī)STC89C52；（2）溫濕度檢測(cè)傳感器采用DTH11；（3）煙霧檢測(cè)傳感器采用MQ-2；（4）甲醛檢測(cè)傳感器采用

4、MQ-138； （5）CO檢測(cè)傳感器采用MQ-7；（6）A/D轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0832； （7）顯示數(shù)據(jù)用4位數(shù)碼管； （8）通訊用RS-485總線通訊； （9）上位機(jī)采用Visual Basic 6.0來(lái)編寫。2.總體設(shè)計(jì)方案 以單片機(jī)為控制核心，以溫度、濕度、煙霧濃度、甲醛及一氧化碳傳感器為測(cè)量元件，以電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以數(shù)碼管為顯示，并應(yīng)用RS-485通訊總線與上位機(jī)通訊，構(gòu)成室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)各種傳感電路檢測(cè)室內(nèi)溫濕度、甲醛、煙霧及一氧化碳濃度等參數(shù)值，然后與預(yù)先設(shè)置的參數(shù)臨界值進(jìn)行比較，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前傳感器所檢測(cè)到的各個(gè)參數(shù)值，并與報(bào)警和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互配合，完成設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的需求

5、。系統(tǒng)流程圖如下： 系統(tǒng)流程框圖VB上位機(jī)監(jiān)測(cè)界面RS485MCU2MCU1傳感器檢測(cè)模 塊電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊傳感器檢測(cè)模 塊報(bào)警模塊數(shù)據(jù)顯示模塊掃描按鍵模塊報(bào)警模塊數(shù)據(jù)顯示模塊掃描按鍵模塊溫濕度檢測(cè)煙霧檢測(cè)CO檢測(cè)甲醛檢測(cè)溫濕度檢測(cè)煙霧檢測(cè)CO檢測(cè)甲醛檢測(cè)3.系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思路 a.從機(jī)方面： （1）溫濕度、煙霧濃度、甲醛及一氧化碳傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理； （2）三個(gè)模擬量的檢測(cè)傳感器用ADC0832芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換； （3）采用四位數(shù)碼管顯示傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)； （4）獨(dú)立按鍵的設(shè)置（顯示切換和參數(shù)值調(diào)節(jié)）； （5）報(bào)警和電機(jī)執(zhí)行來(lái)預(yù)警和改善環(huán)境質(zhì)量； （6）RS-485總

6、線的設(shè)置和串口通信等。 b.上位機(jī)方面： （1）基于Visual Basic 6.0監(jiān)控界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的顯示； （2）基于Visual Basic 6.0溫濕度、煙霧濃度、甲醛及一氧化碳傳感器數(shù)據(jù)顯示控件以及串口配置控件的設(shè)計(jì)和調(diào)試。三、研究進(jìn)度第1周：結(jié)合實(shí)際完成畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、并聯(lián)系相關(guān)實(shí)習(xí)單位； 第2周：查閱資料、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研，剖析設(shè)計(jì)需求； 第3-4周：完成設(shè)計(jì)各項(xiàng)調(diào)研任務(wù)，撰寫開題報(bào)告、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告； 第5 周：上交調(diào)研報(bào)告和開題報(bào)告，完成設(shè)計(jì)技術(shù)方案的比較、選擇，指導(dǎo)教師審核； 第6-13周：按照畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書各項(xiàng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)試、仿真等工作，并每周與指導(dǎo)老師進(jìn)行一次溝通。其中第1

7、0周準(zhǔn)備好期中教學(xué)檢查有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)材料； 第14周：按照畢業(yè)論文的格式規(guī)定及要求，認(rèn)真撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書和提綱及設(shè)計(jì)初稿；第15周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改、完善及裝訂工作； 第16周：答辯準(zhǔn)備、指導(dǎo)教師組織預(yù)答辯； 第17周：畢業(yè)答辯。 四、主要參考文獻(xiàn)1宋戈,黃鶴松,員玉良等.51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全(第2版)M.人民郵電出版社,2012 2高長(zhǎng)鐸,丁倩.可視化編程應(yīng)用VB6.0M.人民郵電出版社,2012 3楊莉.Visual Basic程序設(shè)計(jì)教程M.中國(guó)水利水電出版社,2002 4(英)布萊爾(Blair,R.),(美)克洛斯蘭德(Crossland, J.)著.Visua入門經(jīng)典M.北京:清華大學(xué)出版社,2003 5白鵬,莫衛(wèi)東,張福萍等.Visual Basic6.0高級(jí)編程技巧控件篇M.西安交通大學(xué)出版社,1992 6尹紅,唐煜.單片機(jī)RS-485多機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)應(yīng)用,1991,19(1):52-53 7柯小林,唐林寶,陳快等.基于RS485的多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2001,(2):25-26 8田擁軍,趙光強(qiáng),曾健平.基于 RS485總線技術(shù)的PC機(jī)與單片機(jī)多機(jī)通訊設(shè)計(jì)J.湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007,17(2):19-23 9姜地.RS-485多機(jī)通訊技術(shù)J.信