单片机环境监测控制系统设计
摘 要现如今，随着科技的不断发展与超越，人们的生活水平不断得到提高，工业化程度也不断得到加深，由于人们一开始没有重视环境污染问题，导致我们所赖以生存的环境遭到破坏。而在现实生活当中，随着生活质量的不断提高，人们对所处环境质量的要求越来越高，因此环境监测技术逐渐受到人们的普遍关注，而基于单片机控制的环境监测系统由于其可编程、成本低、智能化、适应场景多样化、准确度高等优点，逐渐得到越来越多人们的认可。本次设计中的烟雾报警器就是利用单片机以及传感器为核心，再搭配其他一些电子器件的一种环境监测系统，他选用STC89C52单片机，配合烟雾采集电路、显示模块、声音报警电路、按键控制电路、 电源模块、温度传感器电路，能够准确的检测出周围环境中的气体浓度的变化，并且对气体浓度以及温度进行监测分析，一旦超出所设定的最高值，将会及时发出报警，提醒人们及时的采取措施处理应对，能够有效地预防火灾的发生，保障人们的生命和财产安全。该设计简单方便、成本低廉、测量准确，灵活的运用了单片机的智能化、灵敏度、可编程等优点。
目 录
第一章 概述 1
1.1单片机的简介 1
1.2环境监测控制系统的相关原理 3
1.3基于单片机的烟雾报警器的相关原理 4
第二章 烟雾报警器的设计方案以及硬件的选择 5
2.1设计任务的分析 5
2.2总体的方案设计 5
2.3烟雾传感器的选择 5
2.4单片机的选择 7
2.5单片机引脚的概述 7
2.6温度采集模块 9
第三章 系统的硬件电路的设计 10
3.1单片机的最小系统 10
3.2单片机的时钟电路和复位电路 11
3.3烟雾检测采集电路 11
3.4电路显示模块 12
3.5声音报警电路 13
3.6按键电路 14
3.7电源模块 15
3.8温度传感器电路 16
第四章 系统的软件设计 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 23
第一章 概述<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 1.1单片机的简介
1.1.1单片机的构成
单片机，又可称为单片微型计算机，它是把微型计算机里面的各个功能部件中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O）、定时/计数器和串行通信接口等集中在一块芯片上面，形成了一个完整的微型计算机。
1.1.2单片机的历史
自从单片机出现以来，单片机技术已经走过了将近20年的时间，在这段时间中，其发展大体经历了四个阶段。
第一阶段：初级单片机阶段。
以Intel公司生产的MCS48为主要代表，这时的单片机功能简单，没有串行接口，寻址范围在4K字节以内。
第二阶段：单片机完善阶段。
以Intel公司生产的MCS51为典型代表，在这个阶段，单片机的性能得到加强，其适用范围变的更加广泛，寻址范围达到64K字节。
第三阶段：8位单片机的完善以及16位高级单片机出现。
在此阶段，为了更好的满足市场需求，单片机的外围接口电路进行了更大的扩充。16位单片机不光CPU增加到16位，片内RAM和ROM的容量进一步增加，并且增加了许多测控系统中使用的电路技术，接口技术等等。
第四阶段：单片机的全面发展阶段。
目前，单片机的发展越来越快，他的性能也变得更加完善强大，市场上已经推出了8位/16位/32位通用型单片机，这类单片机相较于以前的版本，性能更佳，运算能力强大，寻址范围也更加广阔，被应用于各个领域，促进了许多领域的快速发展。
而在我国，单片机最早出现的时间是在1982年，随着单片机技术的发展，其凭借着优越的性能，迅速在我国各领域普及，而1986年在上海举行的第一届有关于单片机开发以及应用的交流会议是单片机技术在我国形成的第一次高潮。一直到如今，单片机技术在我国迅速发展，不断融入我国人民的生活中，随便在哪个领域都能看见单片机的身影。
1.1.3单片机未来的发展趋势
如今，随着单片机技术被广泛地应用于各个领域，我们现在的生活越来越离不开它，日常环境中，随处可见采用单片机技术的产品。而单片机未来的发展趋势也逐渐向着更低的消耗、更小的体积、更大的容量、更完善的性能、更便宜的价格等几个方向发展。
目前我们所运用的单片机对于功耗要求越来越低，并且，因为在大部分的领域中要求产品体积越小越好，在这一条件的影响下，就促使了单片机不断向着微型化的方向发展，随着我们的生活与单片机越来越息息相关，使得单片机的市场越来越火热，各个公司推出他们自己独特风格的单片机，让各种单片机在未来的很长一段时间内能相互辅助，取长补短，一起发展，当然，这一趋势，也促进单片机技术的不断改进，使其性能越来越完善，能运用于我们生活中各个方面。
1.1.4单片机的相关应用
现如今，在我们生活中的不同领域已经慢慢被单片机技术渗透，在各行各业，随处可见他们的身影，工业上使用的智能仪表，生活中使用的手机、计算器、家用电器，医院中使用的医用设备等等，总体来说，主要分为以下几个方面：
1）在工业领域的应用
在工业控制领域，单片机常常被运用于各种工业数据的测量以及采集，例如电流、电压、温度、湿度、液位等等，这些工业上的各种物理量都可以通过单片机来轻松的获取。而在控制方面，由单片机实现的警报系统、控制系统、采集系统等等能够智能的独立实现预定目标，从而提高工业生产的效率以及产品的质量，典型的应用就比如工厂中的自动生产流水线、电机转速的自动控制等等。
2）各类仪表方面的应用
在各个领域中，许多数据的测量都离不开仪器仪表的应用，而随着单片机的发展，人们将单片机引入这些仪器仪表，使其变的更加智能化，提高了这些仪表的自动化程度，使得人们不用每时每刻呆在仪表面前，而且单片机的使用也让这些仪器仪表结构变得更加简单，性能得到加强，成本反而降低。这些建立在单片机基础上的各类仪器仪表，大大的提高了测试的自动化程度以及精确度。
3）在日常生活中的应用
在我们的日常生活中，也随处可见单片机的身影，小到我们使用的各种IC卡，大到我们使用的冰箱，空调等等，这些都用到了单片机技术。
4）在医学领域方面的应用
在医学上，单片机技术也得到了广泛的应用，就比方各类医学仪器例如监护仪、超声诊断器、各种护理仪器等等，还有很多系统也运用了单片机技术，每个病床前的呼叫系统，烟雾监测警报系统等等。
5）工作中的应用
在我们工作中，我们也应用了单片机技术，比如办公室所用到的打印机、传真机、考勤机等等
6）在通信方面的应用
在我们日常通信中，单片机也发挥着重要的作用，例如手机、电话，还有无线以及有线的对讲系统，这些也都运用了单片机技术。
7）在商业领域的应用
在商业领域，厂家们使用的电子秤、收款机、条形码扫描器、IC卡刷卡器、商场里面的保安系统等等。
随着单片机技术在各行各业的广泛应用，使我们的生活变得更加的舒适，便捷，其快速的发展，让我们各个方面变的更加智能化以及效率化，不光减轻了我们劳动的强度，让我们有更多的时间去完成其他事情，还让所有的工作变得更加精确并且轻松，由此可见，现如今，我们的生活已经于单片机技术密不可分。
目 录
第一章 概述 1
1.1单片机的简介 1
1.2环境监测控制系统的相关原理 3
1.3基于单片机的烟雾报警器的相关原理 4
第二章 烟雾报警器的设计方案以及硬件的选择 5
2.1设计任务的分析 5
2.2总体的方案设计 5
2.3烟雾传感器的选择 5
2.4单片机的选择 7
2.5单片机引脚的概述 7
2.6温度采集模块 9
第三章 系统的硬件电路的设计 10
3.1单片机的最小系统 10
3.2单片机的时钟电路和复位电路 11
3.3烟雾检测采集电路 11
3.4电路显示模块 12
3.5声音报警电路 13
3.6按键电路 14
3.7电源模块 15
3.8温度传感器电路 16
第四章 系统的软件设计 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
附录 23
第一章 概述<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
br /> 1.1单片机的简介
1.1.1单片机的构成
单片机，又可称为单片微型计算机，它是把微型计算机里面的各个功能部件中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/O）、定时/计数器和串行通信接口等集中在一块芯片上面，形成了一个完整的微型计算机。
1.1.2单片机的历史
自从单片机出现以来，单片机技术已经走过了将近20年的时间，在这段时间中，其发展大体经历了四个阶段。
第一阶段：初级单片机阶段。
以Intel公司生产的MCS48为主要代表，这时的单片机功能简单，没有串行接口，寻址范围在4K字节以内。
第二阶段：单片机完善阶段。
以Intel公司生产的MCS51为典型代表，在这个阶段，单片机的性能得到加强，其适用范围变的更加广泛，寻址范围达到64K字节。
第三阶段：8位单片机的完善以及16位高级单片机出现。
在此阶段，为了更好的满足市场需求，单片机的外围接口电路进行了更大的扩充。16位单片机不光CPU增加到16位，片内RAM和ROM的容量进一步增加，并且增加了许多测控系统中使用的电路技术，接口技术等等。
第四阶段：单片机的全面发展阶段。
目前，单片机的发展越来越快，他的性能也变得更加完善强大，市场上已经推出了8位/16位/32位通用型单片机，这类单片机相较于以前的版本，性能更佳，运算能力强大，寻址范围也更加广阔，被应用于各个领域，促进了许多领域的快速发展。
而在我国，单片机最早出现的时间是在1982年，随着单片机技术的发展，其凭借着优越的性能，迅速在我国各领域普及，而1986年在上海举行的第一届有关于单片机开发以及应用的交流会议是单片机技术在我国形成的第一次高潮。一直到如今，单片机技术在我国迅速发展，不断融入我国人民的生活中，随便在哪个领域都能看见单片机的身影。
1.1.3单片机未来的发展趋势
如今，随着单片机技术被广泛地应用于各个领域，我们现在的生活越来越离不开它，日常环境中，随处可见采用单片机技术的产品。而单片机未来的发展趋势也逐渐向着更低的消耗、更小的体积、更大的容量、更完善的性能、更便宜的价格等几个方向发展。
目前我们所运用的单片机对于功耗要求越来越低，并且，因为在大部分的领域中要求产品体积越小越好，在这一条件的影响下，就促使了单片机不断向着微型化的方向发展，随着我们的生活与单片机越来越息息相关，使得单片机的市场越来越火热，各个公司推出他们自己独特风格的单片机，让各种单片机在未来的很长一段时间内能相互辅助，取长补短，一起发展，当然，这一趋势，也促进单片机技术的不断改进，使其性能越来越完善，能运用于我们生活中各个方面。
1.1.4单片机的相关应用
现如今，在我们生活中的不同领域已经慢慢被单片机技术渗透，在各行各业，随处可见他们的身影，工业上使用的智能仪表，生活中使用的手机、计算器、家用电器，医院中使用的医用设备等等，总体来说，主要分为以下几个方面：
1）在工业领域的应用
在工业控制领域，单片机常常被运用于各种工业数据的测量以及采集，例如电流、电压、温度、湿度、液位等等，这些工业上的各种物理量都可以通过单片机来轻松的获取。而在控制方面，由单片机实现的警报系统、控制系统、采集系统等等能够智能的独立实现预定目标，从而提高工业生产的效率以及产品的质量，典型的应用就比如工厂中的自动生产流水线、电机转速的自动控制等等。
2）各类仪表方面的应用
在各个领域中，许多数据的测量都离不开仪器仪表的应用，而随着单片机的发展，人们将单片机引入这些仪器仪表，使其变的更加智能化，提高了这些仪表的自动化程度，使得人们不用每时每刻呆在仪表面前，而且单片机的使用也让这些仪器仪表结构变得更加简单，性能得到加强，成本反而降低。这些建立在单片机基础上的各类仪器仪表，大大的提高了测试的自动化程度以及精确度。
3）在日常生活中的应用
在我们的日常生活中，也随处可见单片机的身影，小到我们使用的各种IC卡，大到我们使用的冰箱，空调等等，这些都用到了单片机技术。
4）在医学领域方面的应用
在医学上，单片机技术也得到了广泛的应用，就比方各类医学仪器例如监护仪、超声诊断器、各种护理仪器等等，还有很多系统也运用了单片机技术，每个病床前的呼叫系统，烟雾监测警报系统等等。
5）工作中的应用
在我们工作中，我们也应用了单片机技术，比如办公室所用到的打印机、传真机、考勤机等等
6）在通信方面的应用
在我们日常通信中，单片机也发挥着重要的作用，例如手机、电话，还有无线以及有线的对讲系统，这些也都运用了单片机技术。
7）在商业领域的应用
在商业领域，厂家们使用的电子秤、收款机、条形码扫描器、IC卡刷卡器、商场里面的保安系统等等。
随着单片机技术在各行各业的广泛应用，使我们的生活变得更加的舒适，便捷，其快速的发展，让我们各个方面变的更加智能化以及效率化，不光减轻了我们劳动的强度，让我们有更多的时间去完成其他事情，还让所有的工作变得更加精确并且轻松，由此可见，现如今，我们的生活已经于单片机技术密不可分。
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