基于单片机的室内环境检测系统设计开题报告

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基于单片机的室内环境检测系统设计开题报告



辽宁工程技术大学

本科毕业设计（论文）开 题 报 告

题 目 基于单片机的室内环境监测系统设计

指 导 教 师 院（系、部）

专 业 班 级 学 号

姓 名 日 期

教务处印制

一、选题的目的、意义和研究现状

经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。 减轻室外空气污染最早为14世纪，以英国伦敦的烟雾法为代表。随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2.5值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较


晚，目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。 二、研究方案及预期结果

1.主要设计内容 本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485通讯模块及上位机的人机交互模块等。主要完成的内容如下： （1）下位机的主控制器采用单片机STC89C52； （2）温湿度检测传感器采用DTH11； （3）烟雾检测传感器采用MQ-2； （4）甲醛检测传感器采用MQ-138； （5）CO检测传感器采用MQ-7； （6）A/D转换芯片采用ADC0832； （7）显示数据用4位数码管； （8）通讯用RS-485总线通讯； （9）上位机采用Visual Basic 6.0来编写。 2.总体设计方案 以单片机为控制核心，以温度、湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器为测量元件，以电机为执行机构，以数码管为显示，并应用RS-485通讯总线与上位机通讯，构成室内环境检测系统。系统通过各种传感电路检测室内温湿度、甲醛、烟雾及一氧化碳浓度等参数值，然后与预先设置的参数临界值进行比较，实时显示当前传感器所检测到的各个参数值，并与报警和执行机构相互配合，完成设计监控系统的需求。系统流程图如下：

系统流程框图 RS485 MCU1 MCU2 电机传感报警模块 报警模块 传感电机 驱动 器检数据显示模块 数据显示模块 器检驱动 模块 测模 扫描按键模块 扫描按键模块 测模 模块 块 块 温湿度检测 温湿度检测 烟雾检测 烟雾检测 CO检测 CO检测 甲醛检测 甲醛检测 3.系统总体的设计思路 a.从机方面： （1）温湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器测量数据和数据处理； （2）三个模拟量的检测传感器用ADC0832芯片进行数据的数模转换； （3）采用四位数码管显示传感器的检测数据； （4）独立按键的设置（显示切换和参数值调节）； （5）报警和电机

执行来预警和改善环境质量； （6）RS-485总线的设置和串口通信等。 b.上位机方面： （1）基于Visual Basic 6.0监控界面设计和数据的显示； （2）基于Visual Basic 6.0温湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器数据显示控件以及串口配置控件的设计和调试。

VB上位机监测界面 三、研究进度

第1周：结合实际完成毕业设计选题、并联系相关实习单位； 第2周：查阅资料、现场实际调研，剖析设计需求； 第3-4周：完成设计各项调研任务，撰写开题报告、毕业实习报告； 第5 周：上交调研报告和开题报告，完成设计技术方案的比较、选择，指导教师审核； 第6-13周：按照毕业设计指导书各项要求进行设计、调试、仿真等工作，并每周与指导老师进行一次沟通。其中第10周准备好期中教学检查有关毕业设计相关材料；

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