室内环境监测预警系统软件设计(附件)
随着国内经济的飞速发展，由室内环境问题越来越突出而导致人们的身体健康，已经引起了社会各界的广泛关注。本文利用STC89C52单片机控制模块开发了一种新的室内环境监测预警系统，以MQ-2气敏传感器作为气体检测装置，DHT11温湿度传感器作为温湿度检测装置和光敏电阻作为光强检测装置，一旦检测到室内环境中的烟雾浓度、温湿度和光强指标不在设定的范围内时，则提示预警信号，即蜂鸣器报警同时LED发光。特别是烟雾浓度信号，它超过限定值时，蜂鸣器立即报警同时LED发光，使人们快速脱离危险情况。这一系统可以实时监测当前环境中的烟雾浓度、温湿度和光强，并通过LCD1602显示数值，并储存相应的参数，且利用C语言编程，功能方面比较容易维护，为室内环境监测现代化奠定了基础。关键词 室内环境，单片机，传感器，预警信号目 录
1 引言 1
1.1本课题研究的意义 1
1.2本课题研究的现状 2
1.3本课题研究的主要内容 3
2 本系统总体方案设计 3
2.1 硬件设计方案 4
2.2 软件设计方案 5
3 系统软件模块设计 6
3.1系统软件设计思想 7
3.2单片最小系统软件设计 7
3.3无线数据采集模块软件设计 11
3.4 A/D转换模块软件设计 14
3.5按键模块软件设计 16
3.6时钟模块软件设计 17
3.7 LCD显示模块软件设计 21
4 系统仿真和调试25
4.1软件仿真工具 25
4.2 Keil C51与Proteus的联调 29
4.3软件仿真调试 30
4.4硬件电路调试 30
结论 31
致谢 32
参考文献33
附录A仿真图 34
附录B 源程序 36
1 引言
如今，随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平在不断地提高以及在室内的时间越来越多，室内环境保证必然被人们所关注。又因为室内环境主要是提供人们工作以及学习等场所，因此，我们应该保证室内环境的舒适度、便利
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30
结论 31
致谢 32
参考文献33
附录A仿真图 34
附录B 源程序 36
1 引言
如今，随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平在不断地提高以及在室内的时间越来越多，室内环境保证必然被人们所关注。又因为室内环境主要是提供人们工作以及学习等场所，因此，我们应该保证室内环境的舒适度、便利性以及安全性等，这些条件与人们的身体健康密切相关，所以，室内环境污染的影响已越来越被室内环境监测行业所重视，对它的要求也会越来越高，最重要的是空气质量是检测工作和生活环境中的重要组成部分[1、2]。但随着人们居住条件的提高，家庭改造和装修普遍化，人们为了节约能源和减少花费，通常把室内密闭的像个容器一样，从而导致室内污染物浓度过高过低的空气质量使人感到不舒适，使人们的在处理事情的过程中注意力和工作效率受到极大地限制。随着问题的日益突出，为了打破这一瓶颈，提高室内环境的质量是非常必要的。
1．1 本课题研究的意义
在科技拉动经济不断向前发展、创新的时代，随着生活质量的不断提高，人们在室内的时间也越来越多，导致室内环境质量受到影响，又由于室内装修普遍化，为了减少开支，节约能源，室内通常处于封闭状态，这也是导致室内环境中的空气质量加剧原因，而此问题对我国来说尤为严重[3]。随着人们休息、学习、聚会以及活动需要，对室内环境中空气质量的需求也越来越高，而室内环境监测的不到位，往往造成人们的身体健康，这样，加强室内环境监测是刻不容缓，提高环境质量是当前首要考虑的问题。
目前，室内环境质量的智能监测，国外已经普遍采用，但国内对室内环境质量的监测模块尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工监测管理[4]。随着各种室内环境的需要，对室内不断的装修，导致室内环境质量遭到严重影响，造成室内环境破坏，空气质量不流通，这种破坏与当今的室内环境监测理念相违背。然而，在自动化、计算机技术领域的突破，已经逐步普及到日常中，因此室内环境的监测朝着自动化、智能化方向发展是势在必然的[5]。例如教室内的自动监测等等。所有这些使得室内环境监测也应该朝着智能的方向发展。
正因如此，本系统采用MCS-51系列单片机和相关的光强、烟雾浓度、温湿度检测设备来设计室内环境监测的，首先，根据硬件设计画系统软件设计流程图，其次，根据每个模块实现的功能编写相应的程序，最后利用软硬件结合根据实际光强、烟雾浓度、温湿度条件通过单片机芯片端口控制室内环境监测的功能[6]。利用MCS-51系列单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现室内环境监测的智能化，达到安全、自动控制的目的，避免了节约能源的同时对人们带来的危害，且自动控制更方便了室内环境的监测。本系统实用性强、操作简单，对环境无污染，适用于各种室内场合。因此，室内环境监测预警系统的控制必将在未来得到广泛的应用，对它的研究有着极其重要的意义[7]。
1．2 本课题研究的现状
在我国，室内环境监测预警系统的净化治理以及管理，从本行业经历的发展看来，可以追溯到20世纪80年代，最初在东部地区的一些沿海城市，逐渐出现从事室内环境净化治理生产和治理的企业已达到数十家[8]。在1987年时，我国国内从事优化室内环境空气质量品质的第一专家高新企业正式成立。在2003年初，那时候遭遇“非典”的极大影响，在国内，人们迅速对室内环境质量意识的提高做了多方面的推广，也得到众多人的认可，从而带动室内环境监测行业进入了新一轮快速发展阶段[9]。目前，国内从事室内净化治理产品的生产和代理企业，已经从数十家快速发展到了200余家。
从行业的发展和运行的状态周期看，室内空气净化治理的管理，已经经历了十几年的导入期，现在已步入长期，并且有望在今后的几年内依然以快速的态势发展。根据调查结果，可知70%以上从事室内环境监测行业的人，他们都认为室内环境监测行业在未来的发展中拥有有非常好的发展前景，但随着人们生活的改善、需求水平的提高，在健康方面的意识也逐渐增强，从而给我国的室内环境监测行业带来很大的挑战，也是我国发展室内环境监测行业的良好机遇，在被访问的所有厂家的业务中，他们都反映自己的义务在不断增长，并且通过预算，发现未来的几年内，室内环境监测所采取的技术将逐渐进入行业发展成熟期[10]。
因此，对于室内环境监测行业来说，它还是一个新兴产业正处于萌发阶段。虽然我国已经成立了许多有关室内环境监测的管理部门，但他们在室内环境的监测标准以及监测机构资质认证方面的规定尚未健全，同时，也在室内环境污染治理的标准和机构资质的认定方案方面制度尚未完善，使得该行业在这些方面有所欠缺发展比较滞后[11]。又由于在国外，西方的一些发到国家里，室内环境监测系统的应用非常地广泛，主要是传感器与单片机技术的结合，使数据采集系统和嵌入式系统推动了科技领域的发展，而从国内的发展前景看，该行业的发展不仅起步比较晚还远不足国外，而且也没有统一的衡量标准，所以大多数是照搬国外先进技术[12]。所以，室内环境监测行业的发展，在国内主要的成就是e家庭和数字家园等，但它在发展成熟的过程中仍然避免不了一定的问题，例如对管理部门分工职责不明确、仪器不完善导致监测数据失真、对客服有误导等。
1．3 本文研究的主要内容
本课题首先研究了室内环境监测预警系统的研究意义，分析了室内环境监测预警系统的现状。然后根据室内环境监测的现状，提出了本课题室内环境监测预警系统的总体设计方案，最
1 引言 1
1.1本课题研究的意义 1
1.2本课题研究的现状 2
1.3本课题研究的主要内容 3
2 本系统总体方案设计 3
2.1 硬件设计方案 4
2.2 软件设计方案 5
3 系统软件模块设计 6
3.1系统软件设计思想 7
3.2单片最小系统软件设计 7
3.3无线数据采集模块软件设计 11
3.4 A/D转换模块软件设计 14
3.5按键模块软件设计 16
3.6时钟模块软件设计 17
3.7 LCD显示模块软件设计 21
4 系统仿真和调试25
4.1软件仿真工具 25
4.2 Keil C51与Proteus的联调 29
4.3软件仿真调试 30
4.4硬件电路调试 30
结论 31
致谢 32
参考文献33
附录A仿真图 34
附录B 源程序 36
1 引言
如今，随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平在不断地提高以及在室内的时间越来越多，室内环境保证必然被人们所关注。又因为室内环境主要是提供人们工作以及学习等场所，因此，我们应该保证室内环境的舒适度、便利
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
30
结论 31
致谢 32
参考文献33
附录A仿真图 34
附录B 源程序 36
1 引言
如今，随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平在不断地提高以及在室内的时间越来越多，室内环境保证必然被人们所关注。又因为室内环境主要是提供人们工作以及学习等场所，因此，我们应该保证室内环境的舒适度、便利性以及安全性等，这些条件与人们的身体健康密切相关，所以，室内环境污染的影响已越来越被室内环境监测行业所重视，对它的要求也会越来越高，最重要的是空气质量是检测工作和生活环境中的重要组成部分[1、2]。但随着人们居住条件的提高，家庭改造和装修普遍化，人们为了节约能源和减少花费，通常把室内密闭的像个容器一样，从而导致室内污染物浓度过高过低的空气质量使人感到不舒适，使人们的在处理事情的过程中注意力和工作效率受到极大地限制。随着问题的日益突出，为了打破这一瓶颈，提高室内环境的质量是非常必要的。
1．1 本课题研究的意义
在科技拉动经济不断向前发展、创新的时代，随着生活质量的不断提高，人们在室内的时间也越来越多，导致室内环境质量受到影响，又由于室内装修普遍化，为了减少开支，节约能源，室内通常处于封闭状态，这也是导致室内环境中的空气质量加剧原因，而此问题对我国来说尤为严重[3]。随着人们休息、学习、聚会以及活动需要，对室内环境中空气质量的需求也越来越高，而室内环境监测的不到位，往往造成人们的身体健康，这样，加强室内环境监测是刻不容缓，提高环境质量是当前首要考虑的问题。
目前，室内环境质量的智能监测，国外已经普遍采用，但国内对室内环境质量的监测模块尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工监测管理[4]。随着各种室内环境的需要，对室内不断的装修，导致室内环境质量遭到严重影响，造成室内环境破坏，空气质量不流通，这种破坏与当今的室内环境监测理念相违背。然而，在自动化、计算机技术领域的突破，已经逐步普及到日常中，因此室内环境的监测朝着自动化、智能化方向发展是势在必然的[5]。例如教室内的自动监测等等。所有这些使得室内环境监测也应该朝着智能的方向发展。
正因如此，本系统采用MCS-51系列单片机和相关的光强、烟雾浓度、温湿度检测设备来设计室内环境监测的，首先，根据硬件设计画系统软件设计流程图，其次，根据每个模块实现的功能编写相应的程序，最后利用软硬件结合根据实际光强、烟雾浓度、温湿度条件通过单片机芯片端口控制室内环境监测的功能[6]。利用MCS-51系列单片机可编程控制八位逻辑I/O端口实现室内环境监测的智能化，达到安全、自动控制的目的，避免了节约能源的同时对人们带来的危害，且自动控制更方便了室内环境的监测。本系统实用性强、操作简单，对环境无污染，适用于各种室内场合。因此，室内环境监测预警系统的控制必将在未来得到广泛的应用，对它的研究有着极其重要的意义[7]。
1．2 本课题研究的现状
在我国，室内环境监测预警系统的净化治理以及管理，从本行业经历的发展看来，可以追溯到20世纪80年代，最初在东部地区的一些沿海城市，逐渐出现从事室内环境净化治理生产和治理的企业已达到数十家[8]。在1987年时，我国国内从事优化室内环境空气质量品质的第一专家高新企业正式成立。在2003年初，那时候遭遇“非典”的极大影响，在国内，人们迅速对室内环境质量意识的提高做了多方面的推广，也得到众多人的认可，从而带动室内环境监测行业进入了新一轮快速发展阶段[9]。目前，国内从事室内净化治理产品的生产和代理企业，已经从数十家快速发展到了200余家。
从行业的发展和运行的状态周期看，室内空气净化治理的管理，已经经历了十几年的导入期，现在已步入长期，并且有望在今后的几年内依然以快速的态势发展。根据调查结果，可知70%以上从事室内环境监测行业的人，他们都认为室内环境监测行业在未来的发展中拥有有非常好的发展前景，但随着人们生活的改善、需求水平的提高，在健康方面的意识也逐渐增强，从而给我国的室内环境监测行业带来很大的挑战，也是我国发展室内环境监测行业的良好机遇，在被访问的所有厂家的业务中，他们都反映自己的义务在不断增长，并且通过预算，发现未来的几年内，室内环境监测所采取的技术将逐渐进入行业发展成熟期[10]。
因此，对于室内环境监测行业来说，它还是一个新兴产业正处于萌发阶段。虽然我国已经成立了许多有关室内环境监测的管理部门，但他们在室内环境的监测标准以及监测机构资质认证方面的规定尚未健全，同时，也在室内环境污染治理的标准和机构资质的认定方案方面制度尚未完善，使得该行业在这些方面有所欠缺发展比较滞后[11]。又由于在国外，西方的一些发到国家里，室内环境监测系统的应用非常地广泛，主要是传感器与单片机技术的结合，使数据采集系统和嵌入式系统推动了科技领域的发展，而从国内的发展前景看，该行业的发展不仅起步比较晚还远不足国外，而且也没有统一的衡量标准，所以大多数是照搬国外先进技术[12]。所以，室内环境监测行业的发展，在国内主要的成就是e家庭和数字家园等，但它在发展成熟的过程中仍然避免不了一定的问题，例如对管理部门分工职责不明确、仪器不完善导致监测数据失真、对客服有误导等。
1．3 本文研究的主要内容
本课题首先研究了室内环境监测预警系统的研究意义，分析了室内环境监测预警系统的现状。然后根据室内环境监测的现状，提出了本课题室内环境监测预警系统的总体设计方案，最
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