孙 燕，邬天达，朱鹏健

（中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，湖北 武汉 430079）

1 项目简介

系统的总体结构可以分为温湿度采集模块、湿浓度转化模块、数据显示及报警模块，通讯模块四部分。具体实施过程：首先通过PC机设定温度、湿度、浓度三个物理量相应的阀值，传送给MCU。然后使用DS18B20、HS1101相应的传感器、MQ-7一氧化碳检测模块等，分别对温度、湿度、一氧化碳浓度进行采集，将采集的模拟量转换为数字量后传送给MCU。然后MCU将当前测得值送到LCD1602，实时直观的显示出来。同时MCU判断当前值与预设值的大小关系，当采集的数据超过设定的阀值时，蜂鸣器报警，提示人们采取措施。最后，为了满足对采集到的数据进行深入处理（如统计分析、打印存档、绘制曲线图表等）的需要，本项目特增加了上位机存储显示，将数据从检测装置送至计算机，供以后数据的深入处理。

2 硬件设计

主要环节：通过PC机输入三个物理量相应的阀值，传送给MCU。用按键选择分别进行温度、湿度、浓度的采集。

当采集的数据超过设定的阀值时，蜂鸣器报警。将采集的模拟量转换为数字量传送给MCU，如图1所示。

图1 硬件总体框图

为了对采集到的数据进行深入处理（如统计分析、打印存档、绘制曲线图表等），需将数据从检测装置送至计算机。

2.1 温度检测模块

（1）DS18B20的内部结构及工作原理：DS18B20主要由4部分组成：电压范围宽，3.0V~5.5V，转换速率快，在9位分辨率时最多在93.75mS内把温度转换为数字，在12位分辨率时最多在750mS内把温度转换为数字，内有64位ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。……