室内环境监控系统毕业论文.doc

室内环境监控系统毕业论文 目录 摘要 I Abstract II 第1章. 1 1.1设计背景及意义 1 1.2室内环境监测系统发展现状 1 1.3虚拟仪器概述 2 1.3.1虚拟仪器的产生 2 1.3.2虚拟仪器的概念 2 1.3.3虚拟仪器的构成 3 1.3.4虚拟仪器的优点 5 1.4设计目的及内容 6 第2章. 7 2.1系统设计原则 7 2.2系统基本方案选择与论证 7 2.1.1 单片机模块选择与论证 7 2.1.2 温湿度监测模块选择与论证 8 2.1.3 煤气监测模块选择与论证 8 2.1. 8 2.3 总体硬件电路框架设计 9 第3章. 系统的硬件设计和连接 10 3.1 温湿度监测模块设计 10 3.燃气监测模块设计 11 11 3.3控制模块设计 13 .3.1 AT89C52RC单片机简介 13 3..2 AT89C52 单片机时钟电路 17 3..3 AT89C52 单片机复位电路 17 18 3.5 电路电源部分设计 19 第4章. 20 4.1 软件设计环境 20 4.2 编程语言选择 22 4.3 程序设计流程 23 4.3.1 温湿度测量模块软件设计 23 4.3.2 燃气测量模块软件设计 24 第5章. 25 结束语 26 答谢辞 28 绪论 1.1设计背景及意义 随着电子技术的发展，传感器的性能和种类的不断提高和丰富，使得基于微型计算机芯片控制的室内环境实时分析监测系统成为可能。 该设计通过传感器引入数字化的环境信息，通过单片机的数据分析，如果此监测系统与室内空调、加湿器、照明系和电动门窗系统等家具电器配合使用，显然节能减排、深入人心，建筑节能和智能化发展得到大力提倡的今天，其不仅能为人们的生活带来便利，更符合可持续发展的理念，无论是经济学角度还是社会学角度来看，设计和研究基于数字化的室内环境监测系统辅助家居智能化和节能环保的设备有着重要的现实意义和经济价值。该设计基于上述请况出发，应用 8051系列单片机丰富的I/O接口和对数据的采集、处理功能，实现传感器由物理量到数字化的转变，输入到单片机通过微处理器的分析处理给出相应的结果，然后，通过虚拟仪器的图形化编程软件LabVIEW实时的显示出各环境监测值，使人们能够及时了解各环境参数的情况，并在环境参数变到危害到正常的生活需要的时候给出报警电路的报警信号，及时的通知人们离开或者是加以相应的处理，使得适合人们居住。由于相关的智能化家居设备的不稳定性和不确定性，这里就不做相应的控制算法的研究和处理，仅把相关参数储存在相应位置或者输出到对应的I/O口，供其他相关设备读取数据。 伴随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人们更加关注居住生活环境的安全质量（主要包括温度、湿度、有害气体浓度等等）问题，所以对室内环境做实时监测和数据分析显得尤为重要。 1.2室内环境监测系统发展现状 早期，在电子技术的推动下，温度与湿度传感器代替了简单的温度计与湿度计，以单片机为核心的监测系统发展迅速,连接接口电路，并将结果显示虚拟仪器软件的前面板上。另外，单片机还可直接控制打印监测数据。这种方式在很大程度上提高了工作效率，并扩展了应用范围。但系统所采用的温度、湿度传感器直接输出的是模拟电压信号，传输过程中信号易损耗，影响系统精度，且传输距离较近。每个测试点都需要各自独立的信号线，为了实现多点监测，不仅需要成百上千条信号线，还需要多路模拟转换开关电路轮流对多个测试点进行连续监测，从而增加了整个系统的环节，使其难于维护，价格昂贵。 自上世纪九十年代以来，伴随微处理器芯片和网络通信技术的发展，为了简化系统设计并降低成本，各公司及科研机构开始致力于相关领域的探索，使得温度、湿度等数据监测数字化、网络化的实现成为可能。其中，美国达拉斯半导体公司推出了1-WireBus(单总线)接口协议，单总线技术与其它总线不同，它采用单根信号线，既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的。因此，单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，便于总线扩展和维护等优点。同时各软件公司开发的可视化软件开发工具，更是向着效率高、功能强大的方向努力，从而为获得良好的用户界面奠定了基础。 此外，使用者还希望对仪器本身的技术问题关注尽可能少，而将更多的精力转向测试对象，这样即使是使用了VC、VB等高级语言编程、调试测试程序，也不能适应现代监测系统对系统开发时间的要求，因而需要寻求新的编程方法。出于这些考虑，近年来，许多公司开发出很多出色的仪器开发系统软件包。其中，基于图形设计的用户接口和软件开发环境是最流行的发展趋势。在这方面最有代表性的软件产品是NI公司的LabVIEW、HP公司的VEE等。 1.3虚拟仪器概述 1.3.1虚拟仪器的产生 虚拟仪器技术是计算机系统和仪器系统相结合的产物，是