室内环境安全监测系统设计(附件)【字数：5658】
摘 要本设计利用STC89C52单片机为主要模块从而实现气体和温度实时监测功能。系统采用温度模块传感器，气体模块传感器、，实时监测当前温度和气体浓度，通过按键模块设置最大值，当温度和气体浓度大于设置的最大值时，开启一系列报警设备提醒用户，系统还包含通风模块，当气体浓度大于最大值时就会启动通风，本设计可以从预防的角度去防止事故的发生，也可以在事故发生的同时去减少事故对我们身体的危害，所以本次设计我们将使用多种传感器来共同完成。
目录
一、引言 1
（一） 背景 1
（二） 发展现状 1
（三） 科研内容 1
二、方案设计和模块选型 3
（一）整体方案设计 3
（二）主控模块方案对比 3
（三）显示模块选型与方案对比 5
三、硬件设计 5
（一）最小系统设计 5
（二）传感器电路 6
（三）显示屏电路 6
（四）可燃气体检测电路 7
（五）按键电路 8
（六）通风电路 9
（七）声光电路 9
四、软件设计 10
（一）智能风扇流程图设计 10
（二）传感器流程设计 10
（三）按键流程设计 11
（四）液晶显示流程图 13
总结 14
参考文献 15
致 谢 16
附录二 软件设计代码 18
一、引言
背景
随着科技的发展和人们生活水平的提高，经常在电视上看见室内失火，造成人员伤亡，财务损失的报道，在现在科技下，我们虽然无法从根源上阻止意外事故的发生，但我们可以通过提前预防来减少意外事故对我们带来的伤害，由此我们发明了室内环境检测器，检测器可以提前感知危险的到来，从而大大降低危险对我们的伤害。
发生火灾和气体泄露已经成为了危害我们生命安全的主要事故，由于我们生活水平的提高，这使得我们身处在高楼大厦这种危险环境之中，一旦发生火灾或者有毒气体的泄露我们将很难离开危险环境，这就使得我们十分被动，当火灾发生时，会产生剧烈的化学反应，释放出大量二氧化碳，因为这一因素 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
，我们研发出了室内环境检测器，这样可以让我们提前预测出危险，当有害气体浓度达到一定程度时，室内环境检测器便会进行报警，提醒人们，从而使得我们远离危险环境。也可以在一定程度上，减少意外带来的财产损失及人员损伤。
发展现状
如今，无线室内环境安全监测报警系统已被外国科学家列为主要研发对象，已逐步研发成功并投入使用。一开始，室内环境安全监测报警系统性价比极低，而且十分受环境约束，需要链接电线，并且可以监测范围十分狭小，如今，我们国家科学家已经研发出了一种新型的室内环境监测器，这个检测器可以无线操控，从而扩大了监测范围，也不再受环境的约束，因此变得更加好用。随着工业水平的不断提升，工业生产标准的不断明确。现如今，已可以对元器件进行大规模、低成本的生产，为环境检测器之类电子元器件奠定了进入市场的基础。相信，在今后的生活中，随着人们安全意识的不断提高，环境检测器会成为生活中必不可少的电子产品，走进千家万户，保障人们的生活安全。
科研内容
本设计主要利用单片机STC89C52来控制温度传感器和气体浓度传感器从而实时监测环境，在系统运行过程中，可以通过按键模块，对温度、气体浓度的最大阈值调进行调整。这样可以适用于多种场景，以满足不同场合的实际所需，提升了检测器的灵活性及实用性。通过显示器模块显示出实时情况的数值，这样用户可以通过肉眼观察到环境情况，如果环境数值超过预先设置的最大阈值，蜂鸣器模块和风扇模块会自动启动，开始工作，蜂鸣器开始鸣叫，发出声音来提醒用户；扇开始转动，进行通风，可以逐渐降低有害气体的浓度。
在整个运行过程中，系统主要完成如下的功能 ：
1.室内温度监测：监测室内温度情况由温度传感器实时完成；
2.二氧化碳监测：室内二氧化碳气体浓度由气体传感器实时监测完成；
3.显示器模块：显示器模块实时显示室内温度和二氧化碳浓度数值；
4.按键模块：通过按键模块设置最大阈值；
5.蜂鸣器模块：气体传感器实时监测数值超过设定阈值时，蜂鸣器自动启动，达到报警效果；
6.电扇模块：温度传感器实时监测环境数值超过设定阈值时，风扇自动启动，达到通风效果。
二、方案设计、模块选型
（一）整体方案设计
本设计主要利用单片机STC89C52来控制温度传感器和气体浓度传感器从而实时监测环境，利用各种传感器来实现监测和报警效果。
本次设计系统采用硬件系统和软件系统两个模块化系统共同作用，硬件系统由单片机STC89C52为控制核心来操控各种传感器工作，软件系统则是每个传感器对应的系统，从而使传感器顺利完成工作。
当温度传感器监测到环境温度大于设定的最大阈值时，蜂鸣器会自动启动，这样就可以达到报警作用，提醒人们环境异常，当气体浓度传感器监测到环境浓度大于设定阈值时，风扇会自动转动，这样可以达到通风的作用，从而降低意外事故对人身体造成的伤害。图21为系统图。
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图21 系统框图
（二）主控模块方案对比
方案一:采用Arduino UNO作为核心控制模块，此模块相对便宜并且使用简单方便，Arduino UNO模块比起其他单片机模块更适合新手使用，它可以简单的上手并且不容易损坏，即使损坏了也很容易更换，所以我准备使用Arduino UNO模块作为控制核心模块。Arduino UNO芯片引脚图见图22所示
图22Arduino UNO引脚图
方案二:采用STC89C52芯片为主要控制模块，通过此模块可以控制多个传感器工作，STC89C52单片机有诸多优点，他的价格十分便宜，使用起来特别方便，功耗非常低，非常适合新手使用，里面由完整的系统，可以对寄存器进行控制，具有8K的Adobe的FLASH播放器存储和256字节的随机存取存储器，RAM可以在断电时依旧存储，非常方便快捷，所以STC89C52系统非常适合本次课程设计，图23为52单片机的引脚图。
目录
一、引言 1
（一） 背景 1
（二） 发展现状 1
（三） 科研内容 1
二、方案设计和模块选型 3
（一）整体方案设计 3
（二）主控模块方案对比 3
（三）显示模块选型与方案对比 5
三、硬件设计 5
（一）最小系统设计 5
（二）传感器电路 6
（三）显示屏电路 6
（四）可燃气体检测电路 7
（五）按键电路 8
（六）通风电路 9
（七）声光电路 9
四、软件设计 10
（一）智能风扇流程图设计 10
（二）传感器流程设计 10
（三）按键流程设计 11
（四）液晶显示流程图 13
总结 14
参考文献 15
致 谢 16
附录二 软件设计代码 18
一、引言
背景
随着科技的发展和人们生活水平的提高，经常在电视上看见室内失火，造成人员伤亡，财务损失的报道，在现在科技下，我们虽然无法从根源上阻止意外事故的发生，但我们可以通过提前预防来减少意外事故对我们带来的伤害，由此我们发明了室内环境检测器，检测器可以提前感知危险的到来，从而大大降低危险对我们的伤害。
发生火灾和气体泄露已经成为了危害我们生命安全的主要事故，由于我们生活水平的提高，这使得我们身处在高楼大厦这种危险环境之中，一旦发生火灾或者有毒气体的泄露我们将很难离开危险环境，这就使得我们十分被动，当火灾发生时，会产生剧烈的化学反应，释放出大量二氧化碳，因为这一因素 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
，我们研发出了室内环境检测器，这样可以让我们提前预测出危险，当有害气体浓度达到一定程度时，室内环境检测器便会进行报警，提醒人们，从而使得我们远离危险环境。也可以在一定程度上，减少意外带来的财产损失及人员损伤。
发展现状
如今，无线室内环境安全监测报警系统已被外国科学家列为主要研发对象，已逐步研发成功并投入使用。一开始，室内环境安全监测报警系统性价比极低，而且十分受环境约束，需要链接电线，并且可以监测范围十分狭小，如今，我们国家科学家已经研发出了一种新型的室内环境监测器，这个检测器可以无线操控，从而扩大了监测范围，也不再受环境的约束，因此变得更加好用。随着工业水平的不断提升，工业生产标准的不断明确。现如今，已可以对元器件进行大规模、低成本的生产，为环境检测器之类电子元器件奠定了进入市场的基础。相信，在今后的生活中，随着人们安全意识的不断提高，环境检测器会成为生活中必不可少的电子产品，走进千家万户，保障人们的生活安全。
科研内容
本设计主要利用单片机STC89C52来控制温度传感器和气体浓度传感器从而实时监测环境，在系统运行过程中，可以通过按键模块，对温度、气体浓度的最大阈值调进行调整。这样可以适用于多种场景，以满足不同场合的实际所需，提升了检测器的灵活性及实用性。通过显示器模块显示出实时情况的数值，这样用户可以通过肉眼观察到环境情况，如果环境数值超过预先设置的最大阈值，蜂鸣器模块和风扇模块会自动启动，开始工作，蜂鸣器开始鸣叫，发出声音来提醒用户；扇开始转动，进行通风，可以逐渐降低有害气体的浓度。
在整个运行过程中，系统主要完成如下的功能 ：
1.室内温度监测：监测室内温度情况由温度传感器实时完成；
2.二氧化碳监测：室内二氧化碳气体浓度由气体传感器实时监测完成；
3.显示器模块：显示器模块实时显示室内温度和二氧化碳浓度数值；
4.按键模块：通过按键模块设置最大阈值；
5.蜂鸣器模块：气体传感器实时监测数值超过设定阈值时，蜂鸣器自动启动，达到报警效果；
6.电扇模块：温度传感器实时监测环境数值超过设定阈值时，风扇自动启动，达到通风效果。
二、方案设计、模块选型
（一）整体方案设计
本设计主要利用单片机STC89C52来控制温度传感器和气体浓度传感器从而实时监测环境，利用各种传感器来实现监测和报警效果。
本次设计系统采用硬件系统和软件系统两个模块化系统共同作用，硬件系统由单片机STC89C52为控制核心来操控各种传感器工作，软件系统则是每个传感器对应的系统，从而使传感器顺利完成工作。
当温度传感器监测到环境温度大于设定的最大阈值时，蜂鸣器会自动启动，这样就可以达到报警作用，提醒人们环境异常，当气体浓度传感器监测到环境浓度大于设定阈值时，风扇会自动转动，这样可以达到通风的作用，从而降低意外事故对人身体造成的伤害。图21为系统图。
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图21 系统框图
（二）主控模块方案对比
方案一:采用Arduino UNO作为核心控制模块，此模块相对便宜并且使用简单方便，Arduino UNO模块比起其他单片机模块更适合新手使用，它可以简单的上手并且不容易损坏，即使损坏了也很容易更换，所以我准备使用Arduino UNO模块作为控制核心模块。Arduino UNO芯片引脚图见图22所示
图22Arduino UNO引脚图
方案二:采用STC89C52芯片为主要控制模块，通过此模块可以控制多个传感器工作，STC89C52单片机有诸多优点，他的价格十分便宜，使用起来特别方便，功耗非常低，非常适合新手使用，里面由完整的系统，可以对寄存器进行控制，具有8K的Adobe的FLASH播放器存储和256字节的随机存取存储器，RAM可以在断电时依旧存储，非常方便快捷，所以STC89C52系统非常适合本次课程设计，图23为52单片机的引脚图。
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