论文：基于单片机多功能环境检测系统研究.pdf

山东交通学院毕业设计（论文） 0 山东交通学院 2013201320132013 届毕业生毕业论文届毕业生毕业论文届毕业生毕业论文届毕业生毕业论文( ( ( (设计设计设计设计) ) ) ) 题目：基于单片机多功能环境检测系统研究 系 别 机械工程学院机械工程学院机械工程学院机械工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 二○一三年 六 月 山东交通学院毕业设计（论文） 1 摘摘摘摘 要要要要 随着经济的发展，人们越来越关注污染程度日益严重的居住环境。

他们开始利用高科技产品及时对居住环境进行检测，从而及时了解环境状况 伴随着单片机技术的飞速发展，通过单片机开发的检测仪器越来越小型化和多样化，然而对环境检测的多功能设备却很少被开发出来 本文主要介绍了基于单片原理开发的环境检测系统 该系统把单片机的控制技术和传感器技术相结合，开发成多功能环境检测系统通过它对温湿度传感器、燃气浓度传感器、甲醛浓度传感器以及粉尘传感器的控制，实现对家庭环境的温湿度、燃气浓度、甲醛浓度、 空气颗粒大小的采集 采集的数值经过 A/D 模数转换， 再传输给单片机读取，然后传输给液晶显示屏显示，达到对室内环境的多功能检测和及时显示，使得室内环境状况一目了然当检测值超出预设值时，单片机驱动蜂鸣器报警，使得用户及时发现环境的具体状况，从而为用户的居住生活带来舒适和安全从而摆脱检测仪器的简单、独立的缺点而实现检测仪器的系统化、小型化、高效率和多功能 关键词关键词关键词关键词：室内环境检测，单片机，传感器技术，PM2.5 基于单片机多功能环境检测系统研究 2 Abstract With the development of economy, people are paying more attention to the living environment pollution is increasingly serious. They began to use the high-tech products in a timely manner to test the living environment, and in a timely manner to understand the status of the environment. Accompanied by single-chip computer technology rapid development, through the single-chip microcomputer detecting instrument is more and more miniaturized and diversified development. Detection of multi-function equipment to the environment, however, is rarely developed. This article mainly introduced the development of environment detection system on the basis of the principle of single chip. The system of the single chip microcomputer control technology and sensor technology, developed into a multifunctional testing system environment. Through its sensor for temperature and humidity sensor, the gas concentration in the dust, formaldehyde concentration sensor and sensor control, implementation of home environment temperature and humidity, gas concentration and the concentration of formaldehyde, the air particles the size of the collection. Acquisition value after A/D analog-to-digital conversion, to transmit to MCU read again, and then transferred to the LCD display shows, reached for the indoor environment of the multi-function detection and display in time, make indoor environment condition be clear at A glance. When values beyond the preset value, MCU drive buzzer alarm, allows the user environment specific shape in time. To get rid of a testing instrument is simple, the faults of independent and systematic testing instrument, the miniaturization, high efficiency and more functionality. Key words: Indoor environmental monitoring ,MCU, Sensor technology ,PM2.5 山东交通学院毕业设计（论文） 3 山东交通学院毕业设计（论文） 1 前前前前 言言言言 随着经济的发展，生活水平的提高，人们对居住环境的舒适度要求越来越高。

由于经济发展带来的环境污染，使得人们对环境现状越来越关注，对自身的身体健康也越来越看重由环境污染给健康带来的危害越来越牵动着人们敏感的神经人们也越来越渴望有个干净舒适的居住环境，能呼吸到清新自然的空气 伴随着科技的快速发展，用科学技术来进行环境的检测，快速准确的反映出环境的现状是当前最直接有效也最普遍的方式住房，这个作为人们生活起居的重要场所，它的美观、舒适、以及安全度是每个家庭成员最关心的也最迫切的当人们在追求室内环境的美观时，通过大量使用化学合成材料装修房屋，使得房屋美观度大大提高，也留下了甲醛[1]气体危害伴随着生活的便利，可燃气体的泄露却越来越成为家庭安全的一大隐患由于环境的变化、气候的异常，粉层污染越来越厉害，造成的鼻炎等呼吸道疾病频繁发生因此 PM2.5[2]指数也就非常受到大家的重视毋庸置疑，一切感受最莫过于肌肤的感受，温湿度对健康的影响也是人们很关注的 经过市场调查分析， 对环境检测的仪器都是功能单一的仪器 当用户追求物美价廉，经济实惠的时候，具有多个功能的检测设备是大家最青睐的，而单一检测产品就显得不是很受欢迎了然而现在市场上很少有兼具几个功能于一体的环境检测设备，即便是有也是价格昂贵的大型设备， 并不适合家庭用户。

因此此刻需要具有可燃气体、 有害气体、温湿度以及 PM2.5 检测功能于一体的多功能检测仪器 本文的研究的思想就是利用单片机控制技术和传感器技术相结合， 以 AT89S52 单片机为核心，通过控制温湿度传感器 DHT11、燃气浓度传感器 MQ-5、甲醛气体传感器CH20/S-10、PM2.5 粉尘传感器 GP2Y1010AU0F、ADC0832 模/数转换器、LCD 显示屏和蜂鸣器器组成多功能环境检测系统它通过对环境地检测实现对室内温湿度、可燃气体浓度、有害气体、PM2.5 的采集、传输以及读取利用 LCD 显示技术实现数字化显示，并对达到有害气体以及可燃气体的浓度上限时，实现蜂鸣器报警通过单片机将现代科技应用于对家庭环境的多功能检测， 由系统自身能处理的一定的措施以及用户根据显示屏上的数据做出相应措施，改善环境状况，使得居住环境更加舒适安全 基于单片机多功能环境检测系统研究 2 1 概述概述概述概述 随着工业的快速发展， 人类掠夺式地开采资源以及以牺牲环境为代价来换取经济的发展，使得环境污染问题越来越严重，人类的生存环境变得糟糕不堪，因此急需保护环境才能与环境和谐相处在环境问题随之突出以来，人类开始利用科技手段对环境进行检测以寻找相应的对环境的改善措施。

1.1 环境检测系统的应用现状及种类环境检测系统的应用现状及种类环境检测系统的应用现状及种类环境检测系统的应用现状及种类 对环境进行检测的系统有温湿度检测系统、空气和废气检测系统、光化学烟雾检测系统、有机污染自动连续监测系统、燃气报警系统、粉尘颗粒检测系统等 环境检测系统的发展现状由以前人工采样和实验室分析为主，向自动化、智能化和网络化为主的检测方向发展；由劳动密集型向技术密集型方向发展；由较窄领域向全方位领域监测的方向发展；由单纯的地面环境监测向与遥感环境监测相结合的方向发展；环境监测仪器将向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化方向发展而它的检测的方向将是物理、化学、生物、电子、光学等技术综合应用的高技术领域发展目前环境检测开始采用单片机或者 PLC 为系统核心，组成多功能检测系统，从而实现对环境高效、快速、精确、集成化、智能化的检测要求 1.1.1 温湿度检测系统研究温湿度检测系统研究温湿度检测系统研究温湿度检测系统研究 自 1593 年意大利科学家伽利略发明温度计雏形以来，温度计经历了很多次的改进和测量范围以及精度的极大发展1659 年法国人制造了水银温度计，使其具有了温度计的雏形，在后来 1709 年荷兰人华伦海特制造了酒精温度计使得温度计的测量更加精确。

随着科技的发展， 温度计的发展取得了很大的进步， 由液体温度计向着气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计的方向发展当单片机技术得到极大发展以来，温度计开始向着电子化、智能化发展目前广泛应用于工业、医药制造业的便是由温度传感器（DS18B20）组成的环境检测系统 对于湿度测量，初期限于满足气象工作的需要，出现了诸如毛发温度计，干湿球温度计等测量仪表随着高空探测技术的发展以及生产和科研对温度测量要求的提高，特别是微型电子计算机在各种自动控制系统中的广泛应用， 湿度的测量也逐渐实现了自动化和智能化 在科技发展日新月异的今天， 温度湿度检测已经由单一的电子检测元件向着集成化发展，并以单片机为核心组成温湿度检测系统DHT11 传感器。