论文总字数：39279字

摘 要

当今社会，人们需要一个有着适宜的温度和好的空气质量的生活环境，随着社会的高速发展，大家对测量室内环境参数的标准变得越来越高。于是一种基于单片机与传感器的家用环境监测系统应运而生。

本文以STC89C52单片机为核心，采用温湿度传感器、气体传感器、AD转换芯片、无线传输模块、显示屏、蜂鸣器和按键实现对环境的监测和无线传输功能。

论文首先论证了系统的总体设计方案，然后介绍了各个功能模块的器件选型。在系统硬件设计方面，首先对单片机、传感器、AD转换芯片、按键、LCD和无线传输模块的结构、功能等进行了介绍，然后分别描述了单片机控制模块、数据采集模块、信号处理模块、按键输入模块、报警电路模块、液晶显示模块和无线传输模块的功能及设计过程。系统软件部分采用模块化的思想，给出了主程序，温湿度测量程序，数模转换程序以及报警程序的流程图，论文最后总结了调试过程中遇到的问题及解决方法。

关键词：环境监测 单片机 传感器 功能模块

The Design of Household Environmental Monitoring System

Abstract

Nowadays, people have a need for a proper temperature and good air quality living environment, with the rapid development of society, everyone on the standard measuring indoor environmental parameters become higher. So MCU and sensor based home environment monitoring system came into being.

In this paper, STC89C52 microcontroller core, the use of temperature and humidity sensors, gas sensors, AD converter chip, wireless transmission module, display, buzzer and keys to achieve the environmental monitoring and wireless transmission capabilities.

Firstly demonstrates the overall design of the system, and then introduces the device selection each module. In the system hardware design, first microcontroller, sensors, AD converter chip, buttons, LCD, and wireless transmission module structure and function were introduced, and then describe the MCU control module, data acquisition module, signal processing module, a key input module, alarm circuit module, LCD display module and the design process and the wireless transmission module. System software modular thinking, given the main flow chart of temperature and humidity measurement procedures, digital to analog conversion process and alarm procedures, the paper concluded the problems encountered during commissioning and solutions.

Keywords: environmental monitoring；microcontroller s ；ensor ；modules

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 家用环境监测系统的背景 1

1.2 家用环境监测系统的简介 2

1.3本文研究内容 2

第二章 系统方案设计 4

2.1家用环境监测系统的设计方案 4

2.2系统各功能模块器件选型 5

2.2.1 单片机选型 5

2.2.2 温湿度传感器的选择 5

2.2.3气体传感器的选择 6

2.2.4 AD转换芯片的选择 6

2.2.5显示电路的选择 7

2.2.6无线收发模块的选择 8

第三章 系统硬件电路设计 10

3.1单片机控制电路设计 10

3.2数据采集电路的设计 12

3.2.1温湿度采集电路的设计 12

3.2.2气体浓度采集和信号处理电路设计 13

3.3系统显示电路设计 14

3.4按键输入电路设计 15

3.5报警电路设计 16

3.6无线收发模块设计 16

3.7 硬件系统电路原理图 18

第四章 系统软件设计 21

4.1 系统主程序设计 21

4.2温湿度测量程序设计 23

4.3AD转换模块设计 24

4.4判断及报警模块设计 25

第五章 系统调试 26

第六章 总结 27

参考文献 28

附录 30

程序代码 30

第一章 绪论

1.1 家用环境监测系统的背景

在当今社会，对环境参数的测量监控已然与人类的生活息息相关。在我们日常生活里，我们希望有一个舒适的环境，可是高温天气，过于干燥或湿润的天气，都会使人过得不舒适，而且抽烟产生的有害气体，还有一些可燃性的气体，这些气体都是对人体有害的。由于这些因素，我们就需要对室内的温湿度、气体浓度进行调节，避免这些环境因素的超标对人体造成的伤害。要想对这些环境参数进行有效的测量，传统的人工控制是无法做到的，这就要求我们能够做出一种既有效成本又低的一起来测量，使得我们能方便有效地对房间的实现监控甚至操作。

随着单片机技术和传感器技术的发展，带动了传统控制检测的发展。在关于实时检测和自动控制的单片机系统中，单片机一般被当做一个比较核心的部件使用，但仅使用单片机是远远不够的，我们还可以根据硬件，编出相应的软件，软硬件相结合才好，本设计家用环境监测系统便是在单片机和传感器结合的情况下产生的。

既然舒适的环境对人类非常重要，那么就需要有一种器件能够监测我们生活的环境是否真的适宜人类生活，那生产一种能够普及的的家用环境监测系统就显得很有必要了。

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