基于单片机的室内环境监测系统的研究与应用

2016-05-17邵阳学院信息工程系

电子世界 2016年8期

邵阳学院信息工程系黄磊

邵阳学院信息工程系黄磊

【摘要】改革开放后，随着人们的生活物质水平的不断提高，人们对室内环境也提出更高的要求，为此，需要进行室内环境监测系统的设计，以便为室内环境建设提供依据。而利用AT89C51单片机进行室内环境监测系统设计，能够有效的的实现对室内环境进行检测，为室主提供一个详细的检测数据。

【关键词】AT89C51单片机；室内；环境监测

Abstract：After the reform and opening, with the continuous improvement of people's material life level, people also put forward higher requirements on the indoor environment, therefore, need for the design of indoor environment monitoring system, in order to provide basis for the construction of indoor environment. The indoor environment monitoring system design using AT89C51, can effectively realize the indoor environment testing, provide a detailed test data for room main.

Keywords：AT89C51；Indoor；The environmental monitoring

在我们日常生活中，我们长时间处在室内环境中。因此，打造一个良好的室内环境，是人们身体健康的重要的保障。所以，激发了笔者对基于单片机的室内环境监测系统的研究与应用，可以为为室内环境建设提供一定的参考数据。而AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。可在室内环境监测系统作为核心处理器。本文基于单片机的室内环境监测系统的研究与应用进行探讨。

1　方案设计

一个产品的设计首要原则就是可靠性，因此在电子元器件购买时需要选择性价比高的。单片机具备体积小、功耗低和可靠性高等特点。室内环境监测系统设计应该具备以下这几种基本功能，温度检测，湿度检测和CO浓度检测。利用温度传感器将检测到的数据传输给单片机，通过单片机处理后，显示。利用湿度传感器将检测的数据传输给单片机，通过单片机处理后，显示。利用气敏传感器检测CO浓度传输给单片机，单片机处理后，显示。

图1　方案设计

2　硬件设计

在室内环境监测系统中选用AT89C51单片机作为系统的微控制器，实现系统的设计的各项任务。在该设计中，P0I/O口作为LCD液晶屏的数据口，P2I/O口中的P2.0、P2.1、P2.2作为控制信号的输出口，分别接到LCD的RS、R/W、E控制端，P1.0I/O和P1.1I/O口姐温湿度传感器的SHT11的SCK和DATA。P1.3到P1.5I/O口分别接ADC0831的控制端。根据明确的电路设计，使用Protel软件完成成对这些元器件的PCB封装制作、布局、布线等工作。在布线的而过程中一定需要细心与耐性，因为一个小小的失误将使PCB制作失败。PCB制作完成后，将是焊接，当锡球至于一个加热的环境中，锡球回流分为三个阶段，预热、回流、冷却。这样硬件电路就设制完成了。

3　软件设计

本系统采用C51语言设计，单片机的C51语言是由C语言发展而来，单片机C51语言兼备高级语言与低级语言的优点。Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。与汇编相比，C51语言在功能上、可读性、可移植性具备明显的优势。因此，软件结构采用模块化设计，由主程序、SHT11数据采集程序和数据处理程序，ADC0832数据采集程序和数据处理程序，LCD显示程序等模块组成。主程序负责系统初始化，协调各个部分的子程序。SHT11数据采集程序和数据处理程序负责采集数据，进行数据加工。ADC0832数据采集程序和数据处理程序负责数据采集和数据处理。LCD显示程序负责把单片机处理的数据显示出来。