会议室空气质量监控器设计
摘 要在生活质量的提升的情况下，人们越来越重视自己的生存环境，由于室内的空气质量对人们的生活情绪和环境的舒适度有直接的影响，因此，温度和湿度检测和控制是非常必要的，空气质量监测是以室内有害气体的监测为背景，能够采集到室内温度和湿度并进行实时显示以及监测和报警等等。本次课题的设计是选用STC89C51单片机为核心控制芯片，LED作为显示窗口，还有温度和湿度的传感器监测和报警的系统。另外该系统还可以进行报警限定值的调节。在硬件设计，通过选择该系统的功能选择适当的部件，并介绍了这些组分的特性和模块电路的设计。软件设计通过流程图对系统设计方法的性能，通过传感器来的温度和湿度监测，通过单片机，以将结果发送到LED显示。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文背景 1
1.2课题意义 1
第二章 方案及硬件设计 3
2.1系统硬件概述 3
2.2STC89C51单片机 3
2.2.1STC89C51引脚 4
2.3温度检测模块设计 6
2.3.1DS18B20温度传感器介绍 6
2.3.2DS18B20的内部结构 7
2.3.3温度测量电路 8
2.4湿度检测模块设计 9
2.4.1湿度传感器介绍 9
2.4.2湿度测量电路 9
2.5电源电路 10
2.6报警模块设计 11
2.7外接键盘电路 11
2.8LED显示模块设计 12
第三章 软件设计 14
3.1软件设计概述 14
3.2温度采集 14
3.3湿度采集 16
3.4报警 17
第四章 系统调试 18
4.1系统软件调试 18
4.2温度采集电路的调试 19
4.3湿度采集电路的调试 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1论文背景
随着当代集成通信、计算机、电子等科技迅速的发展，传感器也往集成化，数字
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
化的方向发展，不仅降低了资本，也提高了测量的精确性。
在国内外研究温度和湿度传感器的发展一直高度重视，许多外国政府和企业都投入了大量的人力，物力和财力。如美国“国家纳米技术”计划、AD、MAXIM、等知名芯片制造商。较为经典的产品比如MAX6625 / 6626和SHT1X / SHT7X。这些传感器采用数字技术，以数字形式直接输出的测量，具有体积比较小，测量误差比较小，分辨率高，抗干扰能力强，抗干扰能力强，测量数据的远程通讯，以串行总线接口等优点。国内企业JUCSAN中生产的JCJ200Y产品可以承受温度高达600℃，已成功应用在印染行业、主轴自动烘干系统、全自动食品烘焙系统等等中。?
近年来，温度和湿度报警系统的测量迅速发展。国际先进测控技术、自控技术、现场总线技术的发展，对温度和湿度监测控制的系统的研究和开发提供了条件，温度和湿度的设定，数据显示更加简化，准确度有所提高，更加趋向智能化，温度和湿度监测一体化的功能显著增加。现代监测控制温度和湿度的报警系统的发展是一个系统的分立元件向小型集成化、智能数字化、多参数测量的低损耗和自动报警系统等，同时也不断完善测量技术和测量方法，满足高准确性的监测和很糟糕的环境下工作的不一样的要求。很多方面对温度和湿度监测报警系统的要求也不同，所以研制出了一种采用不同处理器为核心的温湿度检测以及报警系统。比如基于单片机控制的、基于PLC的、集散型的、基于FPGA控制的、基于DSP控制的等等的温湿度测量报警系统。
虽然它已经开发出了许多不同种类的温度和湿度的测量和控制报警系统，但通常使用的单片机作为主要控制芯片。单片机包含中央处理器（中央处理单元）、存储器和输入输出接口电路、定时/计时器功能。单片机具有体积小、可靠性高、功能强大、功能灵活、方便灵活等功能，对技术创新和产品升级起着重要的作用。随着通讯技术的飞速发展，计算机网络技术、上位机（PC）与小型控制系统组成的单片机或数字信号处理器在现代智能化温湿度测控领域中的应用越来越广泛。它采用了低价格，功能强大，抗干扰性能好，且具有宽温限制的优点，并结合了上位机硬件和软件的支持，已在许多领域进行了温湿度监测、报警和控制。
总之，目前国内的温湿度测量系统是面向小型化方向的国内外研究、数字化和智能化，不断提高适应市场需求的技术。
1.2课题意义
随着城市居民生活水平的不断提高，各种装修材料、家居及日用化妆品进入室内，使室内污染源和各种污染物日益增多，造成室内空气污染的基础上，室外空气污染加重了这一层。为了节省能源的增加，在封闭的现代建筑，缺乏新鲜的空气率，加上封闭的建设越来越好，越来越多的使用合成材料，使室内污染物不能及时消除室外，室内储存，积累，造成室内空气恶化。室内环境除了气体对身体有影响外，对温度和湿度也是有必要的，没有适当的温湿度环境，室内也有各种细菌，这对人体健康有影响，所以保持室内环境健康，室内试验更全面。
在这样的环境中，空气质量监测仪器的研究与开发具有重要的现实意义。现在，用于检测房间环境的探测器有很多种，当然，这种监测仪器并不高成本，但速度的监测和快速，但大多数这些产品只能用于监测，没有可以自动调节空气环境的功能。现实中，单一检测不提供经济和可行的调整空气质量的措施，只有当控制做为检测的后背支撑，这样监测环境才能更加深切长久的持续下去，这种方式可以更深入地监测环境的监测和控制相结合，更快地创造一个良好的室内空气环境。针对会议室环境，因此，本文提出了“会议室空气质量监测仪的设计，该系统的设计主要是实现实时监测和显示会议有关室内空气温度，湿度，二氧化碳浓度值，有超过限报警功能。
智能空气质量监测仪液晶显示器显示监控值、实时显示、故障指示、发送功能，用户可通过按键编程设定系统参数。该显示器集成了测量、显示和控制，精度高，测量范围广，适合各种行业和领域的空气质量检测和控制。智能空气质量监测仪具有一方面可以节省人力，另一方面也可用于实时监测温度和湿度并显示的优点。
第二章 方案及硬件设计
2.1系统硬件概述
本课题设计中的硬件设计分为各个模块，如图21所示，整个硬件系统主要包括以下模块：单片机控制、温湿度数据采集、蜂鸣器报警以及LED显示。该系统的核心部分是单片机，测量元件是温度传感器和湿度传感器。在该系统中包含下面的功能：扩展程序的节省，实时数据显示和报警功能。单片机与传感器连接，可以存储和处理所收集的数据，数据送至LED显示，若超过设置的上下限则报警，可以简单明了的查看室内温湿度并采取相关措施进行调节，在实际应用中也更方便，便于操作。
图21 总体框图
整个系统主要包括：STC89C51单片机、数字式温度传感器DS18B20模块、湿敏电容湿度传感器HS1101模块、LED显示、按键电路、蜂鸣器报警电路以及电源电路。
STC89C51采取非易失储蓄技术制造的标准型单片机，是一种功能强劲的微型计算机。
DS18B20是一种单总线可编程类型的温度传感器,可以完成对温度的采样和转化，很大程度上的简化电路和对算法的一些要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文背景 1
1.2课题意义 1
第二章 方案及硬件设计 3
2.1系统硬件概述 3
2.2STC89C51单片机 3
2.2.1STC89C51引脚 4
2.3温度检测模块设计 6
2.3.1DS18B20温度传感器介绍 6
2.3.2DS18B20的内部结构 7
2.3.3温度测量电路 8
2.4湿度检测模块设计 9
2.4.1湿度传感器介绍 9
2.4.2湿度测量电路 9
2.5电源电路 10
2.6报警模块设计 11
2.7外接键盘电路 11
2.8LED显示模块设计 12
第三章 软件设计 14
3.1软件设计概述 14
3.2温度采集 14
3.3湿度采集 16
3.4报警 17
第四章 系统调试 18
4.1系统软件调试 18
4.2温度采集电路的调试 19
4.3湿度采集电路的调试 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1论文背景
随着当代集成通信、计算机、电子等科技迅速的发展，传感器也往集成化，数字
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
化的方向发展，不仅降低了资本，也提高了测量的精确性。
在国内外研究温度和湿度传感器的发展一直高度重视，许多外国政府和企业都投入了大量的人力，物力和财力。如美国“国家纳米技术”计划、AD、MAXIM、等知名芯片制造商。较为经典的产品比如MAX6625 / 6626和SHT1X / SHT7X。这些传感器采用数字技术，以数字形式直接输出的测量，具有体积比较小，测量误差比较小，分辨率高，抗干扰能力强，抗干扰能力强，测量数据的远程通讯，以串行总线接口等优点。国内企业JUCSAN中生产的JCJ200Y产品可以承受温度高达600℃，已成功应用在印染行业、主轴自动烘干系统、全自动食品烘焙系统等等中。?
近年来，温度和湿度报警系统的测量迅速发展。国际先进测控技术、自控技术、现场总线技术的发展，对温度和湿度监测控制的系统的研究和开发提供了条件，温度和湿度的设定，数据显示更加简化，准确度有所提高，更加趋向智能化，温度和湿度监测一体化的功能显著增加。现代监测控制温度和湿度的报警系统的发展是一个系统的分立元件向小型集成化、智能数字化、多参数测量的低损耗和自动报警系统等，同时也不断完善测量技术和测量方法，满足高准确性的监测和很糟糕的环境下工作的不一样的要求。很多方面对温度和湿度监测报警系统的要求也不同，所以研制出了一种采用不同处理器为核心的温湿度检测以及报警系统。比如基于单片机控制的、基于PLC的、集散型的、基于FPGA控制的、基于DSP控制的等等的温湿度测量报警系统。
虽然它已经开发出了许多不同种类的温度和湿度的测量和控制报警系统，但通常使用的单片机作为主要控制芯片。单片机包含中央处理器（中央处理单元）、存储器和输入输出接口电路、定时/计时器功能。单片机具有体积小、可靠性高、功能强大、功能灵活、方便灵活等功能，对技术创新和产品升级起着重要的作用。随着通讯技术的飞速发展，计算机网络技术、上位机（PC）与小型控制系统组成的单片机或数字信号处理器在现代智能化温湿度测控领域中的应用越来越广泛。它采用了低价格，功能强大，抗干扰性能好，且具有宽温限制的优点，并结合了上位机硬件和软件的支持，已在许多领域进行了温湿度监测、报警和控制。
总之，目前国内的温湿度测量系统是面向小型化方向的国内外研究、数字化和智能化，不断提高适应市场需求的技术。
1.2课题意义
随着城市居民生活水平的不断提高，各种装修材料、家居及日用化妆品进入室内，使室内污染源和各种污染物日益增多，造成室内空气污染的基础上，室外空气污染加重了这一层。为了节省能源的增加，在封闭的现代建筑，缺乏新鲜的空气率，加上封闭的建设越来越好，越来越多的使用合成材料，使室内污染物不能及时消除室外，室内储存，积累，造成室内空气恶化。室内环境除了气体对身体有影响外，对温度和湿度也是有必要的，没有适当的温湿度环境，室内也有各种细菌，这对人体健康有影响，所以保持室内环境健康，室内试验更全面。
在这样的环境中，空气质量监测仪器的研究与开发具有重要的现实意义。现在，用于检测房间环境的探测器有很多种，当然，这种监测仪器并不高成本，但速度的监测和快速，但大多数这些产品只能用于监测，没有可以自动调节空气环境的功能。现实中，单一检测不提供经济和可行的调整空气质量的措施，只有当控制做为检测的后背支撑，这样监测环境才能更加深切长久的持续下去，这种方式可以更深入地监测环境的监测和控制相结合，更快地创造一个良好的室内空气环境。针对会议室环境，因此，本文提出了“会议室空气质量监测仪的设计，该系统的设计主要是实现实时监测和显示会议有关室内空气温度，湿度，二氧化碳浓度值，有超过限报警功能。
智能空气质量监测仪液晶显示器显示监控值、实时显示、故障指示、发送功能，用户可通过按键编程设定系统参数。该显示器集成了测量、显示和控制，精度高，测量范围广，适合各种行业和领域的空气质量检测和控制。智能空气质量监测仪具有一方面可以节省人力，另一方面也可用于实时监测温度和湿度并显示的优点。
第二章 方案及硬件设计
2.1系统硬件概述
本课题设计中的硬件设计分为各个模块，如图21所示，整个硬件系统主要包括以下模块：单片机控制、温湿度数据采集、蜂鸣器报警以及LED显示。该系统的核心部分是单片机，测量元件是温度传感器和湿度传感器。在该系统中包含下面的功能：扩展程序的节省，实时数据显示和报警功能。单片机与传感器连接，可以存储和处理所收集的数据，数据送至LED显示，若超过设置的上下限则报警，可以简单明了的查看室内温湿度并采取相关措施进行调节，在实际应用中也更方便，便于操作。
图21 总体框图
整个系统主要包括：STC89C51单片机、数字式温度传感器DS18B20模块、湿敏电容湿度传感器HS1101模块、LED显示、按键电路、蜂鸣器报警电路以及电源电路。
STC89C51采取非易失储蓄技术制造的标准型单片机，是一种功能强劲的微型计算机。
DS18B20是一种单总线可编程类型的温度传感器,可以完成对温度的采样和转化，很大程度上的简化电路和对算法的一些要求。
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