邵陽學(xué)院信息工程系 黃 磊

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基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

邵陽學(xué)院信息工程系 黃 磊

【摘要】改革開放后，隨著人們的生活物質(zhì)水平的不斷提高，人們對室內(nèi)環(huán)境也提出更高的要求，為此，需要進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以便為室內(nèi)環(huán)境建設(shè)提供依據(jù)。而利用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠有效的的實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測，為室主提供一個(gè)詳細(xì)的檢測數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】AT89C51單片機(jī)；室內(nèi)；環(huán)境監(jiān)測

Abstract：After the reform and opening, with the continuous improvement of people's material life level, people also put forward higher requirements on the indoor environment, therefore, need for the design of indoor environment monitoring system, in order to provide basis for the construction of indoor environment. The indoor environment monitoring system design using AT89C51, can effectively realize the indoor environment testing, provide a detailed test data for room main.

Keywords：AT89C51；Indoor；The environmental monitoring

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，我們長時(shí)間處在室內(nèi)環(huán)境中。因此，打造一個(gè)良好的室內(nèi)環(huán)境，是人們身體健康的重要的保障。所以，激發(fā)了筆者對基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，可以為為室內(nèi)環(huán)境建設(shè)提供一定的參考數(shù)據(jù)。而AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器?？稍谑覂?nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)作為核心處理器。本文基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用進(jìn)行探討。

1　方案設(shè)計(jì)

一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)首要原則就是可靠性，因此在電子元器件購買時(shí)需要選擇性價(jià)比高的。單片機(jī)具備體積小、功耗低和可靠性高等特點(diǎn)。室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備以下這幾種基本功能，溫度檢測，濕度檢測和CO濃度檢測。利用溫度傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，通過單片機(jī)處理后，顯示。利用濕度傳感器將檢測的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，通過單片機(jī)處理后，顯示。利用氣敏傳感器檢測CO濃度傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)處理后，顯示。

圖1　方案設(shè)計(jì)

2　硬件設(shè)計(jì)

在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中選用AT89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)的微控制器，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。在該設(shè)計(jì)中，P0I/O口作為LCD液晶屏的數(shù)據(jù)口，P2I/O口中的P2.0、P2.1、P2.2作為控制信號的輸出口，分別接到LCD的RS、R/W、E控制端，P1.0I/O和P1.1I/O口姐溫濕度傳感器的SHT11的SCK和DATA。P1.3到P1.5I/O口分別接ADC0831的控制端。根據(jù)明確的電路設(shè)計(jì)，使用Protel軟件完成成對這些元器件的PCB封裝制作、布局、布線等工作。在布線的而過程中一定需要細(xì)心與耐性，因?yàn)橐粋€(gè)小小的失誤將使PCB制作失敗。PCB制作完成后，將是焊接，當(dāng)錫球至于一個(gè)加熱的環(huán)境中，錫球回流分為三個(gè)階段，預(yù)熱、回流、冷卻。這樣硬件電路就設(shè)制完成了。

3　軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用C51語言設(shè)計(jì)，單片機(jī)的C51語言是由C語言發(fā)展而來，單片機(jī)C51語言兼?zhèn)涓呒壵Z言與低級語言的優(yōu)點(diǎn)。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比，C51語言在功能上、可讀性、可移植性具備明顯的優(yōu)勢。因此，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、SHT11數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序，ADC0832數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序，LCD顯示程序等模塊組成。主程序負(fù)責(zé)系統(tǒng)初始化，協(xié)調(diào)各個(gè)部分的子程序。SHT11數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)加工。ADC0832數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。LCD顯示程序負(fù)責(zé)把單片機(jī)處理的數(shù)據(jù)顯示出來。

4　結(jié)語

在本設(shè)計(jì)中，硬件與軟件設(shè)計(jì)都采用模塊化和層次化設(shè)計(jì)，AT89C51單片機(jī)處理信息、采集信息和顯示信息。以AT89C51單片機(jī)為微控制器設(shè)計(jì)分析了可用于對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用傳感器技術(shù)等單片機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對家居環(huán)境的溫濕度、煤氣濃度與甲醛濃度的采集與顯示等功能。

參考文獻(xiàn)

[1]于波.基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].中國海洋大學(xué),2011.

[2]黎冠,馬婕,卜祥麗.STM32單片機(jī)在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表,2014(07).

[3]李卓實(shí).室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測及控制系統(tǒng)[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011.

[4]白凱.基于ZigBee的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì),2011(10).

黃磊（1993—），男，大學(xué)本科，現(xiàn)就讀于邵陽學(xué)院信息系通信工程12級，研究方向：通信工程。

作者簡介：