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摘 要

办公环境是人们工作的重要场所，对其进行监控，实现智能化控制是当务之急，本课题将设计一个能够实现对办公环境，包括温度、湿度、光照强度、烟雾浓度等环境参数进行实时全面监测的智能办公环境监测系统，并且能把相关数据通过无线传输方式传输至手机客户端，当相关数据超过了一定的指标，便会进行报警处理。

本文首先介绍智能办公环境监测系统的设计背景、发展现状以及发展趋势；然后详细阐述硬件方面的设计，其中硬件部分主要包括五个模块，分别为数据采集模块，处理器模块，显示模块，报警模块以及无线数据传输模块，数据采集模块负责采集当前办公环境中的温湿度、光照强度以及烟雾浓度，显示模块将采集到的数据显示在显示屏上，当数据出现异常，启动报警模块进行报警，无限传输模块将数据实时的发送到手机客户端；软件部分包括以上五个模块的初始化设置以及相关引脚的配置，并对报警模块设置阈值，完成无线传输模块的设置，最后进行整体系统功能的调试。

关键词： 单片机 温湿度检测 办公环境 蓝牙 报警系统

Design and implementation of Environmental Monitoring System

Abstract

Office environment is an important place for people to work. It is urgent to monitor and control it intelligently. In this paper, we will design an office environment, an intelligent Environmental monitoring system that monitors environmental parameters such as temperature, humidity, light intensity and smoke concentration in real time and transmits relevant data wirelessly to a mobile phone client, when the relevant data exceeds a certain index, it will carry out alarm processing.

This paper first introduces the design background, Development Status and development trend of the Environmental monitoring system, and then elaborates the design of hardware, which mainly includes five modules, namely data acquisition module, processor module, display module, alarm module and Wireless Data Transmission Module, data acquisition module is responsible for collecting the current office environment temperature and humidity, light intensity and smoke concentration, the display module displays the collected data on the display screen. When the data is abnormal, the alarm module is activated and the unlimited transmission module sends the data to the mobile phone client in real time The software part includes the initialization of the above five modules and the configuration of the relevant pins, setting the threshold value of the alarm module, setting the wireless transmission module, and finally debugging the whole system function.

Key Words: MCU；Temperature and humidity monitoring；Office environment；Bluetooth；Alarm system

目 录

第一章 绪论 6

1.1 选题背景和意义 6

1.2 环境监测系统发展现状和趋势 6

1.2.1国内外研究现状 7

1.2.2 环境监测系统发展趋势 7

1.2.3 环境监测系统现存问题 8

1.3 课题任务 8

第二章 智能办公环境监测系统硬件设计与实现 10

2.1 系统功能说明 10

2.2 处理器模块 10

2.2.1 处理器方案的选择 11

2.2.2 处理器芯片简介 11

2.2.3 处理器电路设计 12

2.3 数据采集模块 13

2.3.1温湿度传感器模块 13

2.3.2烟雾传感器模块 15

2.3.3光照采集模块 17

2.4 显示模块 17

2.4.1 显示模块方案的选择 18

2.4.2 LCD 5110芯片简介 18

2.4.3显示模块硬件电路设计 19

2.5报警模块 19

2.5.1蜂鸣器简介 19

2.5.2 报警模块硬件电路设计 20

2.6 无线数据传输模块 20

2.6.1无线数据传输模块方案的选择 20

2.6.2 蓝牙简介 21

2.6.3 无线数据传输模块硬件电路设计 22

第三章 系统软件设计 23

3.1 总体程序设计 23

3.2 数据采集程序设计 24

3.2.1 温湿度测量程序设计 24

3.2.2 烟雾浓度测量及光照强度测量程序设计 25

3.3显示模块程序设计 27

3.4 报警模块程序设计 28

3.5 蓝牙模块程序设计 29

第四章 系统调试 31

4.1 数据采集调试 31

4.2 无线数据传输调试 32

第五章 总结与展望 34

参考文献 35

附录一 硬件电路连接总图 37

附录二 实物电路总图 38

附录三 主要程序代码 39

致谢 42

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