摘 要随着科学技术学的不断进步,我国人民生活水平的不断提高也已初步形成了小康社会的目标,因次在生活居住环境的改善方面获得了更多的关注。其中空气质量作为影响重要因素之一，通过对其进行数据化监测，以此提高居住生活等环境的舒适性及身心健康成为家居生活的主要发展趋势,同时为满足对环境数据监测的不同需求，设计了模块化基于51单片机的环境监控与控制系统。此系统利用AT89C52为主控，进行对温湿度、烟雾、可燃气体浓度、空气质量进行实时监测，并对监控数据显示在显示屏上，当数据超出预设值时引发蜂鸣器警报，并可自由进行模块化组装以满足不同需求，此构成了一个多模组模块的系统以适应不同环境监测需求，确保家居等环境场所的安全性与舒适性，具有一定是使用意义。
Key words: environmental data monitoring system: single chip microcomputer: AT89C52: Environmental Monitoring目 录
引言
环境监测系统的发展背景1
环境监测系统的国内外发展现状1
课题核心研究内容2
环境数据监测系统的设计方案2
系统软硬件设计3
环境监测控制系统主控电路设计3
温度监测电路设计5
烟雾传感器电路设计6
空气质量传感器电路设计8
蜂鸣器电路设计9
液晶显示器电路设计10
系统软件总体分析和设计12
环境监控控制系统的主程序流程设计12
温度传感器驱动程序设计13
烟雾传感器驱动程序设计13
空气质量传感器驱动程序14
实物制作与软件调试15
总结 20
参考文献 21
致谢 22
附录一 单片机子系统引脚图23
附录二 程序 24一.引言
（一）环境监测系统的发展背景
现代城市化和工业化的快速发展，生活水平的不断提高，对生活质量提出了更高要求。同时由于过去缺乏的环境保护措施使人们对环境的健康安全意识也有所增强，环境安全也成为了人类衡量健康生活的一个标准。 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
人们的生活发展不能离开环境，而虽然环境变化程度很微小，但室内生活环境是人们平日里所在时间最长待的一个场所环境，所以在长期居住下也有深远的影响。同时由于生活质量的不断提高，大量的生活物品以及各类低劣装修材料等的应用，其中所含有的低剂量有害物质也对人们的健康状况带来隐患。因此营造一个良好的居住环境，保障人们的身体健康，是作为提高生活质量而不可忽视的一个方面，从而使室内生活环境安全从而越来越受到人们的关注。重视室内环境污染，普及室内环境污染危害知识，促进形成健康的室内居住生活环境，已成为社会发展主流。因此将其环境数据监测系统智能家居化、小型化、低成本化已是未来发展的主要方向，其对改善室内环境质量提供了科学依据和方法，以次构建一个健康安全的居住环境以满足人们对高质量健康生活的需求。
（二）环境监测系统的国内外发展现状
同时作为智能家居系统核心的组成部分之一，也是未来主要家居企业发展的主要方向之一，但国内目前从事于空气环境数据检测的企业单位并不是很多，因而在国内而言发展空间依旧很大，并且这个行业的发展和人们的身心健康密不可分。同时也因缺乏规范的市场从而出现了一些行业乱像，但随着相关管理部门开展相对应的措施有所改善。而在现代化的今天我们不能保证有一个绿色环保的室内生活环境，而且我们也离不开这和生存密不可分的空气。同时在家庭个人民用领域空白很大，因此这里有着巨大的市场空缺，可以预见不远的将来家庭个人环境监测会有很大的发展空间。
其由于人们长期所在的场所不只是有室内家庭生活这一环境，其他对健康有影响的场所也同样重要比如车内、办公场所等，所以个人对环境监测数据需求方面也是多样化的。因此设计一款能够实时监测室内环境数据监测系统，其能够有助于消除环境带来的不确定因素从而导致的健康隐患以及安全隐患等问题，以此来保证我们自身的安全性以及舒适性等需求显得尤为重要。同时也为了适应不同环境所需的不同数据监测需求，对其数据监测系统进行模块化设计，可以按照需求安装相对应的模块按需购买降低成本，去除掉不需要的数据而花费的成本，使系统具有更高的灵活性，能有效提高系统使用效率。
（三）课题核心研究内容
本文研发了一款模块化基于单片机的环境监测控制系统，其具有低成本、多用途灵活性、操作简单的特点。此系统利用AT89C52为主控，进行对温湿度、烟雾、可燃气体浓度、空气质量、PM2.5以及红外人体感应进行实时监测，并对监控数据显示在显示屏上，当数据超出预设值时引发声光警报，以上模块并可自由进行模块化组装以满足不同需求，此构成了一个多模组模块的系统以适应不同环境监测需求，确保家居等环境场所的安全性与舒适性，具有一定是使用意义。
二．环境数据监测系统的设计方案
本课题中环境监测系统的核心是单片机，选用51系列单片机AT89C52来构建驱动核心，实现对有源蜂鸣器电路、参数显示电路、温湿度检测电路等一些部分的驱动。通过相对应的传感器对烟雾、气体质量、PM2.5、可燃气体浓度、温湿度以及人体红外传感进行检测，以上功能模块均可以按照实际需求加装。各种传感器数据从A/D转换传输到AT89C52单片机，微型计算机一收到数据就开始分析，而检测数据则显示在显示屏上。当采集到的数据超出规定范围时，该程序自动启动报警系统，蜂鸣器进行发出报警声音。
图1 环境监测控制系统结构图
本系统中，当环境监测数据超出预定值时蜂鸣器报警时并发出灯光信息，可通过按键控制关闭蜂鸣器发出报警只保留灯光信息。
本系统中，当数据监测等功能出现异常按键可进行复位操作重启系统，防止出现错误的检测结果。
三.系统硬件设计
（一）环境监测控制系统主控电路设计
1.AT89C52单片机简介
本课题中选用AT89C52单片机芯片作为主要驱动核心，这是一种拥有低功耗、高性性能CMOS8位微处理器，它的芯片里有8K的一系列可编程Flash存储器，具有强大的数据存储能力，用来掉电存储被关闭的程序代码。在单片机芯片上，由于它灵活的8位CPU以及系统中的系统编程Flash，，使得其AT89C52可以提供一个既灵活又高效的控制环境。

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