室内无线环境监测系统设计软件部分
近年来，随着大规模可编程逻辑器件技术的发展与嵌入式设备在居家生活中的应用，设计一款可编程控制的室内无线环境检测系统具有较大的经济效益和社会价值。本次设计以单片机为逻辑控制核心，结合传感器技术及无线通信技术，实现环境信息的稳定采集与算法处理。通过按键输入环境信息阈值，三极管驱动蜂鸣器实现预警，LCD液晶显示屏实时显示监测信息。利用C语言控制单片机调取传感器采集到的环境参数，利用AT指令对GSM数据通信模块实现控制与短信数据传输等，最终实现一款智能化的室内环境监测系统。关键词 单片机，C语言，传感器，无线传输
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
2 系统总体设计方案 3
2.1 STC89C52单片机 3
2.2 LCD1602液晶显示 6
2.3 GSM模块简介 9
3 系统软件设计 11
3.1 主程序设计 11
3.2 温湿度传感器模块程序设计 14
3.3 GSM通信模块程序设计 15
3.4 数据显示模块程序设计 17
3.5 报警模块程序设计 19
3.6 按键选择模块 21
4 软件调试仿真 22
5 系统调试 24
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录 30
1 引言
1.1 课题研究意义
当今社会不断发展,科技日益进步,由此而来的环境问题也越来越严重。近年来，我国环境问题不断恶化，逐渐引起人们和有关部门的关注，解决当下的环境问题刻不容缓。众所周知，我国多个地方长期出现雾霾天气，目前的阴霾天气不断增加，人们出门需要佩戴口罩等防止摄入有毒有害气体。在人们每天的日常生活当中，更多的时间是待在室内，我们的居住环境和工作环境都在室内，所以室内环境的质量与人们的身体健康情况密切相关。因此，为了我们的健康和安全，要加强对室内环境质量的监测和改善。所以关于室内环境监测系统的设计很有意义，通过改善室内环境安全有效的提高人们的生活水平和生活质量。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
如今，科技不断发展，人们对于生活水平和生活质量也有了更高的追求。同时，人们也希望有更加优越的生活环境。如今，很多人为了创造更优越的生活环境进行室内装修和改造，购买一些漂亮精致的家具。生活环境由此发生了很大改变，但由此而来的问题也不短出现。我国相关部门对室内环境进行了调查，有约68％的环境污染来源是家具材料[1]。目前人们所使用的室内装潢材料和家具中含有大量有毒有害气体，其中以甲醛为主。甲醛多来自于装修材料和新家具，甲醛给人体带来很大的健康危害，尤其是对于老人和儿童，甲醛对于他们的危害是巨大的[2]。 改善生活质量是人们的追求，但是这并不能以牺牲自我健康为代价。所以我们需要实时对我们生活的环境进行监测，在室内环境不利于人们的健康时能够及时解决环境问题，从而保障人们的健康安全。
在此次系统设计的大环境下，随着大规模可编程逻辑器件技术的大力发展以及嵌入式设备在居家生活中的运用，利用巧妙的软件编程技术，数据通信协议，结合当前市场上性能优越的数字传感器技术，设计一款具有可编程控制的室内无线环境检测系统也便显得格外有意义和社会价值。此次室内无线环境监测系统，完全采用可移植性能优越、程序执行效率较高的C语言编写，单片机利用C语言模拟单总线通信协议，调取传感器所采集的相关环境参数，利用AT指令对GSM数据通信模块实现控制与短信数据传输等。
本文将会以单片机为逻辑控制核心，结合C语言编程技术与当前市场上性能稳定的数字传感器技术和显示器技术，实现环境信息的稳定采集与算法处理。通过按键输入环境信息阈值，与三极管驱动蜂鸣器自动实现系统预警以及液晶实时显示。
温湿度测量技术与有毒有害气体检测在现代工业生产与居家生活中有着重要的作用与意义。当今，智能化设备和自动化的工业生产已经开始了飞一般的发展，如何提前智能化的检测温湿度变化与环境中涵盖的有毒有害气体提前监测出来，并做出实时预警与人工交互式输出，对提高科技发展、卫生用品、医药卫生、居民安全，工业生产等有着重要的重要。对于此次设计的环境检测系统，温湿度与有毒有害的检测，其准确性、稳定性、快速性、安全性、实时性设计要求变得尤其重要。
1.2 国内外研究现状
在国外，关于环境监测的相关研究技术比较先进，也更为成熟。Jeonghwan Hwang , Changsun Shin等人利用无线传感器网络完成了关于农业环境监测系统设计[3,18]。飞利浦公司主要从事室内环境净化的研究。他们所研究生产的设备主要用于净化室内空气，该装置可以有效去除有毒有害气体，如甲醛。除此之外还具备加湿等功能，在有效去除有毒有害气体的同时还可以改善室内环境[18]。美国通用电气设备公司也生产出一些用于室内环境监测的设备，利用这些设备可以监测到相关的室内环境参数[4,18]。
在国内，因为科技水平的限制，我国在室内环境监测方面的研究发展缓慢，相关设备也比较落后。如今，人们对室内环境的要求越来越高，对于相关的研究有了更深一步的了解，从而重视起来。现在我国在关于室内环境监测的研究上投入了更多的人力和技术，一些用于环境监测的测量设备不断在市场上出现，其中包括数字式温湿度传感器，有毒有害气体浓度检测设备等。大连交通大学的姚营营设计了一款环境监测仪，该环仪器以MSP430F449为基础，安装了DS18B20和HS1101以及光照度传感器[5]。该检测器监测数据准确，响应速度快，且方便携带。沈阳工业大学的杨晨以ARM11为核心，利用DHT90 温湿度传感器，BH1750光照强度传感器，还有DSM501A尘埃颗粒传感器等模块，完成了一个便携式环境检测仪的设计[6,18]。
虽然我国关于环境监测系统的研究发展缓慢，但是我们正在积极学习和引进国外先进的技术。我国的技术也在不断进步和发展。我国北京华运安特科技有限责任公司引进了国外先进的技术和多种气体监测设备[7]。该公司的产品可以实时监测空气环境质量，为人们的生活居住环境提供了准确的质量监测。
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
2 系统总体设计方案 3
2.1 STC89C52单片机 3
2.2 LCD1602液晶显示 6
2.3 GSM模块简介 9
3 系统软件设计 11
3.1 主程序设计 11
3.2 温湿度传感器模块程序设计 14
3.3 GSM通信模块程序设计 15
3.4 数据显示模块程序设计 17
3.5 报警模块程序设计 19
3.6 按键选择模块 21
4 软件调试仿真 22
5 系统调试 24
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录 30
1 引言
1.1 课题研究意义
当今社会不断发展,科技日益进步,由此而来的环境问题也越来越严重。近年来，我国环境问题不断恶化，逐渐引起人们和有关部门的关注，解决当下的环境问题刻不容缓。众所周知，我国多个地方长期出现雾霾天气，目前的阴霾天气不断增加，人们出门需要佩戴口罩等防止摄入有毒有害气体。在人们每天的日常生活当中，更多的时间是待在室内，我们的居住环境和工作环境都在室内，所以室内环境的质量与人们的身体健康情况密切相关。因此，为了我们的健康和安全，要加强对室内环境质量的监测和改善。所以关于室内环境监测系统的设计很有意义，通过改善室内环境安全有效的提高人们的生活水平和生活质量。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
如今，科技不断发展，人们对于生活水平和生活质量也有了更高的追求。同时，人们也希望有更加优越的生活环境。如今，很多人为了创造更优越的生活环境进行室内装修和改造，购买一些漂亮精致的家具。生活环境由此发生了很大改变，但由此而来的问题也不短出现。我国相关部门对室内环境进行了调查，有约68％的环境污染来源是家具材料[1]。目前人们所使用的室内装潢材料和家具中含有大量有毒有害气体，其中以甲醛为主。甲醛多来自于装修材料和新家具，甲醛给人体带来很大的健康危害，尤其是对于老人和儿童，甲醛对于他们的危害是巨大的[2]。 改善生活质量是人们的追求，但是这并不能以牺牲自我健康为代价。所以我们需要实时对我们生活的环境进行监测，在室内环境不利于人们的健康时能够及时解决环境问题，从而保障人们的健康安全。
在此次系统设计的大环境下，随着大规模可编程逻辑器件技术的大力发展以及嵌入式设备在居家生活中的运用，利用巧妙的软件编程技术，数据通信协议，结合当前市场上性能优越的数字传感器技术，设计一款具有可编程控制的室内无线环境检测系统也便显得格外有意义和社会价值。此次室内无线环境监测系统，完全采用可移植性能优越、程序执行效率较高的C语言编写，单片机利用C语言模拟单总线通信协议，调取传感器所采集的相关环境参数，利用AT指令对GSM数据通信模块实现控制与短信数据传输等。
本文将会以单片机为逻辑控制核心，结合C语言编程技术与当前市场上性能稳定的数字传感器技术和显示器技术，实现环境信息的稳定采集与算法处理。通过按键输入环境信息阈值，与三极管驱动蜂鸣器自动实现系统预警以及液晶实时显示。
温湿度测量技术与有毒有害气体检测在现代工业生产与居家生活中有着重要的作用与意义。当今，智能化设备和自动化的工业生产已经开始了飞一般的发展，如何提前智能化的检测温湿度变化与环境中涵盖的有毒有害气体提前监测出来，并做出实时预警与人工交互式输出，对提高科技发展、卫生用品、医药卫生、居民安全，工业生产等有着重要的重要。对于此次设计的环境检测系统，温湿度与有毒有害的检测，其准确性、稳定性、快速性、安全性、实时性设计要求变得尤其重要。
1.2 国内外研究现状
在国外，关于环境监测的相关研究技术比较先进，也更为成熟。Jeonghwan Hwang , Changsun Shin等人利用无线传感器网络完成了关于农业环境监测系统设计[3,18]。飞利浦公司主要从事室内环境净化的研究。他们所研究生产的设备主要用于净化室内空气，该装置可以有效去除有毒有害气体，如甲醛。除此之外还具备加湿等功能，在有效去除有毒有害气体的同时还可以改善室内环境[18]。美国通用电气设备公司也生产出一些用于室内环境监测的设备，利用这些设备可以监测到相关的室内环境参数[4,18]。
在国内，因为科技水平的限制，我国在室内环境监测方面的研究发展缓慢，相关设备也比较落后。如今，人们对室内环境的要求越来越高，对于相关的研究有了更深一步的了解，从而重视起来。现在我国在关于室内环境监测的研究上投入了更多的人力和技术，一些用于环境监测的测量设备不断在市场上出现，其中包括数字式温湿度传感器，有毒有害气体浓度检测设备等。大连交通大学的姚营营设计了一款环境监测仪，该环仪器以MSP430F449为基础，安装了DS18B20和HS1101以及光照度传感器[5]。该检测器监测数据准确，响应速度快，且方便携带。沈阳工业大学的杨晨以ARM11为核心，利用DHT90 温湿度传感器，BH1750光照强度传感器，还有DSM501A尘埃颗粒传感器等模块，完成了一个便携式环境检测仪的设计[6,18]。
虽然我国关于环境监测系统的研究发展缓慢，但是我们正在积极学习和引进国外先进的技术。我国的技术也在不断进步和发展。我国北京华运安特科技有限责任公司引进了国外先进的技术和多种气体监测设备[7]。该公司的产品可以实时监测空气环境质量，为人们的生活居住环境提供了准确的质量监测。
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