基于单片机的环境监测系统PPT演讲.ppt

Company Logo LOGO 基于单片机的环境监测系统 答辩人:\ 时间：2016.5 背景介绍 随着电子技术的迅猛发展，环境监测的方法也不断改进，尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷，广泛适用于农业温室控制和日常家庭生活等。进行着社会不断发展，人们对植物业的需求越来越高，古代能也生产方式已经远不能喂饱社会的需要，而随之诞生的现代农业技术愈来愈受到人们的青睐，温式大棚就是其中一种。我们知道，农作物的成长受到光照、温、湿度和大气压强等多重洇素的配合作用，而温式可以借助计算机系统模拟植物成长的天气前提，供应最佳的成长环.境以避免因外面恶劣天气等不好的因.素的影响，进而提高农作物的产量。此外，室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响，适宜的温湿度能给人舒适感，而有害气体的散发却严重损害人体健康。是以，如何节制室内温.度、湿.度、气.压等破坏气氛质量的成分显得至关重要。而传感器技术的发展为我们解决这个问题找到了突破口，我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现自动控制。 单片机简介 单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。 我们采用北京达盛科技公司生产的EXP-89S51单片机，它是一种低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有片内128*8字节RAM，4KB ROM，32个可编程I/O引脚，2个16 位定时器/计数器，6个中断源，JTAG接口，全双工 UART 串行通道和看门狗定时器， 支持低功耗空闲和掉电模式，支持RS23 2串口在线仿真与调试，断电程序丢失。 系统的总体结构 本系统主要由信号采集部分、信号处理部分、显示模块、报警模块、串口通信五个部分组成，结构图如图 STC12C5A60S2的简述 模数转换模块 该模块主要用于将灰尘数据转化为单片机可识别的数字信号。系统所使用的模数转换模块为 ADC0832，该芯片是一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。它具有输入输出电平与 TTL/CMOS 相兼容、转换速度快、稳定性强等特点 光照强度传感器模块 系统所用光照强度传感器BH1750FVI 是一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器集成电路。这种集成电路可以根据收集的光线强度数据来调整液晶或者键盘背景灯的亮度。它的光强度探测范围为1 lx-65535 lx。它具有低电流、高分辨率（可达0.5 lx）、支持 BUS接口、光源依赖性弱、可调的光学窗口、接近视觉灵敏度的光谱灵敏度等特性 光照强度子程序 系统预设光照强度的正常范围，系统上电后模块进行初始化，之后单片机发出读取光照强度的信号，光照强度模块开始进行光强度采集，并将采集到的数据与预设值进行比较，以检测光照强度是否超出正常范围。 大气压强传感器模块 系统所用大气压强传感器为BMP085，它作为新一代高精度气压传感器与SMD500的功能和引脚是完全兼容的。它是基于压阻效应技术的，具有稳定的电磁兼容性、高精度、线性性以及稳定性，具有总线接口。低功耗、低电压的电学特性使它可以很好的适用于手机、PDA、GPS导航器件以及户外装备上。BMP085在低的高度噪声快速转换的情况下，表现很好 灰尘传感器模块 该模块可以将粉尘浓度转化成与之成正比的电压信号。灰尘传感器属光学传感器。由红外发光二极管和光电晶体管及放大电路组成。它通过光学的反射原理可以检测到空气中的尘埃，特别是它能有效的检测非常微细的颗粒，如香烟烟雾。有效接收距离为15MM，接收角度是正负60度。该传感器具有非常低的电流消耗（最大20mA，典型值11mA），可使用高达7VDC。此外，它可以区分屋内烟尘。适用于空气净化器，空调，空气监测等 温湿度监测模块 系统中所使用的温湿度传感器（如右图）是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器使用一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件对环境中的空气湿度和空气温度进行采集和数字化处理，所处理后的数据可通过一位引脚实现数据的传输。它具有超快响应、抗干扰能力强、稳定性高等优点。其湿度测量范围为20－90％RH ，分辨率为1％RH ，温度测量范围为0－50℃，分辨率为1℃。该模块所使用的传输方式为单线制串口传输，故其传输距离远，可在重点关注位置进行布置。。 本论文的创新之处 1.拥有按键设置，可以调节测控数据范围，超出既定的数据范围，蜂鸣器报警。 2.将PM2.5，