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SHAN DONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书多点室内外报警系统设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：2011年6月基于AT89S52单片机控制的红外线防盗报警器摘要随着国民经济的飞速发展，人民整体生活水平的逐步提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望居室温馨、舒适，而且对其安全性、智能化方面也提出了更高的要求。
安全防范技术是保护国家和人民利益与安全的重要手段，为有效防止偷盗事件的发生，必须有自己的安防系统，仅靠人防的保安方式已难以适应我们的需要，利用新技术、新科技的智能报警系统己成为当前发展的趋势。
本系统是基于AT89S52单片机控制的红外线防盗报警器，主要由红外线对射收发电路、热释电红外传感器、无线门磁传感器、单片机、显示电路以及声光报警电路组成。
可通过发射电路发射的红外线被遮挡、门窗被打开等来控制报警系统报警，通过单片机控制报警电路的运行，并能同时进行声光报警，用红外线对射收发管、热释电红外传感器、无线门磁传感器进行检测，安装隐蔽，不易被发现；探测信号采用脉冲信号，节能且抗干扰。
系统可以探测到一定范围内的人的闯入，可以应用在安防范围比较确定的情况下。
采用这种方法设计的防盗报警器具有成本廉价和探测效果好的优点，有着广阔的市场前景。
关键词：单片机，红外线防盗报警器，声光报警AbstractWith the rapid development of the national economy and the gradual raising of people's whole living standard, the requirements for a house have changed from only the living space to high-quality,mufti-function, safety, intelligence and so on. The technologies ofsecurity are important means to protect the benefit and safety of state and people.Inorder to prevent the events of steal efficiently, we have to own the security system of ourselves. The security mode only by people can't meet our requirement again; the intelligent alarm system depending on new science and technology has been currently developmental trend.The system is a infra-red anti-theft alarm controled by single-chip AT89S52, including infra-red part of the launch, part of the infrared receiver, Pyroelectric infrared sensor,Wireless door magnetic, sensor microcontroller, as well as part of sound and light alarm.The system will alarm when infrared ray has been blocked and the door or window has been opened, through the single-chip microcomputer to control the operation of alarm circuit, and at the same time sound and light alarm, with infrared transceiver test tube, Pyroelectric infrared sensor, Wireless door magnetic sensor. install hidden, can not easily be found; detection signal using pulse signal, energy-saving and anti-jamming. This system can detect a certain person within the scope of the intrusion, security can be applied to determine the scope of the case. Designed using this method of anti-theft alarm and detection in a cost-effectiveness of low-cost best advantages, has broad market prospects.KEY WORDS: Single chip microcomputer；Infrared anti-theft alarm; Sound and light目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言……………………………………………………… ..……- 1 -1.1 课题研究目的和意义…………………………………………...……- 1 -1.2 多点室内外报警系统的发展现状……………….……………. ……- 1 -第二章总体设计原理及框图……………………………………….……- 4 -2.1 设计要求………………………………………………………...……- 4 -2.2 总体设计原理…………………………………………………...……- 4 -第三章硬件电路设计………………………………………………….…- 8 - 3.1 单片机AT89S52系统………………………………..………………- 8 -3.1.1 AT89S52的性能以及功能……………………...………..……- 8 -3.1.2 AT89S52的主要结构及引脚功能……………….………..…- 8 -3.1.3 AT89S52单片机其他介绍………………………...….………- 11 -3.2 单片机外围电路设计…………………………………….……….…- 17 -3.2.1 振荡电路设计…………………………………………….…….… - 17 -3.2.2 复位电路设计…………………………………………………- 18 -3.3 声光报警电路设计…………………………………………..………- 21 -3.4显示电路设计………………………………………………….....……- 22 -3.4.1 显示原理介绍…………………………………………...…… - 23 -3.4.2 LCD1602液晶显示器介绍……………………………...……- 23 -3.5时钟电路设计……………………………………………………...…..- 26 -3.5.1 时钟电路……………………………………………….…...…- 26 -3.5.2 DS1302芯片介绍……………………………………..………- 26 -3.6 室外防盗检测电路设计……………………………………..………- 28 -3.6.1 红外对射发射电路……………………………………………- 28 -3.6.2 红外对射接收电路……………………………………………- 29 -3.6.3 红外对射电路应注意的问题…………………………………- 30 -3.7 直流稳压电源电路设计……………………………………..………- 31 -3.8 遥控电路设计………………………………………………………..- 32 -3.8.1 遥控收发电路原理……………………………………………- 32 -3.8.2 编码解码芯片PT2262/PT2272原理介绍……………………- 34 -3.8.3 无线发射接收模块介绍…………………………………....…- 35 -3.9 室内防盗探测器电路设计…………………………………………. - 39 -3.9.1 无线热释电红外传感器电路设计………….………………...- 39 -3.9.2 无线门磁传感器介绍…………………………………….…...- 43 -第四章软件系统设计………………………………………….…….…- 48 --4.1 系统的主程序设计………………………………………………..…- 48 -4.1.1 系统主程序流程图[22][23]…………………..………………- 48 -4.1.2 各控制模块设计…………………………………………..…- 49 -结论………………………………………………………………………- 53 -参考文献………………………………………………………….………- 54 -致谢………………………………………………………………..……- 55 -附录………………………………………………………………………- 56 -第一章引言1.1 课题研究目的和意义随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，人们都迫切希望在一种安全而舒服的环境下生活，随着城市人口的急剧增加，人们的居住环境发生了根本变化。
毕业设计论文论文题目：基于AT89C52单片机的小区门禁系统系部电子通信工程系专业通信技术班级学生姓名学号指导教师2012年5月5 日摘要本设计简单介绍了RFIC（射频卡）的技术，课题研究设计了基于RFIC（射频卡）识别的门禁系统。
详细分析了系统的硬件设计和软件设计，以及主要程序设计的流程图和程序。
形成了一套完整的门禁控制管理系统。
本文所设计的门禁系统，具有较强的实用性、较高的性价比和良好的扩展性。
设计阐述了门禁系统的单机应用和联网应用设计方案，以及设计时所遵循各种规范;详细描述了门禁系统的核心硬件，门禁控制器和RS422-RS232转换电路的设计。
本门禁系统可采用RS422总线型网络进行组网，用RS422-RS232转换电路实现和上位机的串行通信，门禁控制器和上位机所有串行通信都是通过调用设计的串行通信动态链接库中的函数来实现的。
关键词门禁系统；单片机；数据库；串口通信；动态链接库AbstractThis paper briefly introduced the RFIC (radio frequency card) technologies. This paper research and development issues based on the RFIC (radio frequency cards) to identify the Access Control System. Detailed analysis of the system's hardware design and software design, and the main flow chart of the program design and procedures. Form a complete set of access control management system.The Access Control System recommended in this thesis possesses better practicability, high ratio of performance over price and preferable expansibility. This paper elaborated applications of the single and network Access Control System, refers to some kinds of design standards, expounds the kernel hardware of ACS, including the hardware of the controller and the transition circuit between RS422 and RS232 signals. The designed ACS is composed in the net by RS422 bus, and communicates with PC by calling the functions in the dynamic link library of the serial communication with the help of the transition circuit between RS422 and RS232 signals.Keywords：Access Control System; MCU; Database; Serial communication; Dynamic link libr目录摘要 (I)Abstract (II)第1章门禁控制系统和RFIC技术 (1)1.1 门禁控制系统的简介 (1)1.2 门禁控制系统的组成 (2)1.3 门禁控制系统的工作原理、方式和功能 (3)1.4 本系统的设计方案 (4)1.5 RFIC简介 (4)1.6 RFIC的工作原理 (5)1.7 RFIC的优点 (5)1.8 IC卡应用系统的组成部分 (5)第2章系统硬件电路部分设计 (7)2.1 系统硬件设计实现方案选择 (7)2.2 AT89C52单片机简介 (8)2.3 系统看门狗电路 (9)2.4 系统存储器的扩展 (9)2.5 AT24C64的访问操作 (10)第3章系统通信电路设计 (11)3.1 基于AT89C52的串行通信协议 (11)3.2 RS422通信标准 (11)3.3 RS422-RS232转换电路 (13)3.4 IIC总线 (13)第4章系统软件部分设计 (15)4.1 数据库设计 (15)4.2 串行通信动态链接库的设计 (16)4.3 程序设计 (19)4.4 程序流程图 (22)第5章本设计总结与展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录Ⅰ (26)附录Ⅱ (29)附录Ⅲ (30)附录Ⅳ (31)附录Ⅴ (32)第1章门禁控制系统和RFIC技术1.1 门禁控制系统的简介1．门禁系统门禁系统即出入口门禁系统，是对出入口通道进行管制的系统，该系统控制各类人员的出入以及他们在相关区域的活动。
毕业论文基于AT89C52单片机最小系统设计摘要MCS-52单片机的内部虽已集成了很多资源,但这类单片机内部的各种资源都是折中配置的,在实际许多应用中,基本型MSC-52单片机的资源显得缺乏,针对这个问题,本文首先通过对主要部件方案论证,选取合理可用的部件,其次详述了通过对单片机进行扩展外围设计一个能满足广泛应用要求的单片机通用系统,并重点介绍了单片机扩展原理,系统硬件原理图的设计过程与说明和软件的设计过程,同时也简要介绍了硬件制作工艺等环节。
最后,通过硬件测试和软件调试,该系统具有功能强,效率高等优点,符合大部分单片机应用设计要求并可投入使用关键词 MCS-52单片机,系统硬件原理图,单片机AbstractMCS-52 microcontroller has integrated a lot of internal resources, but such single-chip resources are the various configurations of compromise, in many practical applications, the basic MSC-52 MCU resources it is lack of response to this problem, this paper first of all, the main components of the program through the demonstration, select the components reasonably available, followed by details of the external expansion of single-chip design of a widely used to meet the requirements of general-purpose single-chip systems, and focuses on extension of theprinciple of the single-chip, system hardware schematic diagram and description of the design process and software design process, as well as a brief introduction of the hardware manufacturing process and so on. Finally,Through the hardware test and debug software, the system has a strong functions, high efficiency, in line with the requirements of most single-chip microcomputer application design and put into use.Key Words MCS-52 microcontroller ,system hardware schematic diagram,microcontroller目录摘要IAbstract II1 引言 11.1选题意义 11.2单片机简介 11.3 单片机应用 22系统设计及工作原理 42.1 系统整体方案提示42.2 系统工作原理及整体电图框图 42.3 AT89C52芯片的介绍 53 系统硬件设计113.1 硬件模块设计113.1.1 AT89C52单片机电路113.1.2 指拨开关,按键和显示接口电路的设计123.1.3 独立按键电路的设计143.1.4 蜂鸣器电路定时模块设计153.1.5 LCD液晶显示接口电路的设计153.1.6 A/D转换电路设计173.1.7 EEPROM存储器电路设计173.1.8 RS-232接口电路设计183.1.9 电源电路设计194 系统软件设计204.1 键盘扫描程序的设计204.2显示程序设计23结论25致谢26参考文献27附录 A1.1 28附录 A1.2 291 引言1.1选题意义由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-52系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
基于AT89S52的智能家居控制系统随着科技的飞速发展，智能家居控制系统正在逐渐走进人们的生活中。
AT89S52作为一个颇具人气的单片机，可以用来实现智能家居控制系统。
智能家居控制系统可以让我们在家中更加舒适、方便，同时也可以提高我们的居住环境安全性。
本文将详细介绍基于AT89S52的智能家居控制系统。
一、单片机介绍AT89S52是一种高性能、低功耗的8位CMOS微控制器，其具备了丰富的外设资源和强大的处理能力。
AT89S52具备8KB的Flash存储器、256字节的数据RAM存储器、四个8位IO端口等外设资源。
与此同时，该单片机还可以使用ISP （现场编程技术）实现在线编程，这可以大大方便用户的开发过程。
二、智能家居控制系统设计（一）硬件设计1、温度检测模块AT89S52单片机可以通过模拟转换器来实现温度检测模块，具体方法是使用热敏电阻将温度值转换为电压值。
然后通过单片机ADC模块将电压值转化为数字信号进行处理，从而实现温度检测。
2、湿度检测模块同样地，AT89S52单片机也可以通过模拟转换器实现湿度检测功能。
通过将湿度传感器输出的模拟电压信号接入单片机的ADC模块，就可以实现将模拟信号转化成数字信号来进行处理。
3、灯光控制模块用单片机控制灯光也是本智能家居控制系统的一个主要功能。
通过使用一个三极管作为开关控制电源线，来控制灯的开和关。
4、机械臂控制模块机械臂在工业、家居以及医疗行业等领域中都有着广泛的应用。
AT89S52单片机可以控制机械臂的活动，通过与步进电机的连接，来控制机械臂的位置和姿态。
（二）软件设计1、温度监控程序要实现温度检测模块的功能，需要设计一个监测程序。
该程序将不断更新读取到的模拟信号，并将其转换为数字信号并存储在单片机的RAM中。
当温度超过某一阈值时，单片机会通过灯光控制模块，来控制灯的亮度，从而达到警示效果。
2、湿度监控程序用来实现湿度检测功能的监控程序和温度监控程序类似。
２３４汁并帆技术‘ｊ发腱第１６替键定义见图２。
图２开发板照片覆按键定义２工作原理［４－９Ｊ整个系统主要分为三个状态：主人在家状态、设定手机号状态和元人在家状态。
主人在家状态仅对温度传感器和急救按钮进行监视，当设定键按下时转人设定手机号状态．当模式转换装置触发时转入到无人在家状态。
设定手机号状态用于输入主人的手机号，使得短信能够发送到指定手机中。
无人在家状态监视各个传感器状态，停止对设定键的监视，当模式转换装置再次触发时退出无人在家状态，转人有人在家状态；当有传感器被触发时单片机进行处理，控制相机进行拍照，视频接通并发送短信报警。
为了便于程序的开发、维护，整个程序被分为了１２个模块并使用单片机Ｃ语言对其进行编程。
．程序由主程序、开机初始化模块、主人在家状态模块、设置手机号模块、键盘模块、数码管显示模块、延时和定时器模块、无人在家状态模块、探测器检测模块、手机号处理摸块、串口初始化和通信模块以及发送短信模块组成。
，（１）主程序。
单片机上电后即执行主程序。
主程序调用开机初始化模块，之后调用主人在家状态模块，进入主人在家状态。
（２）开机初始化模块。
该模块控制蜂鸣器发声、点亮所有数码管及１２１３以方便使用者了解输出设备情况，同时对单片机内部特殊寄存器进行赋值。
设置完毕后进入主人在家状态，只有当系统复位后此模块才会再次被凋用。
（３）主人在家状态模块。
该模块凋用对输入的定时扫描，在急救按钮被按下或温度异常时发出报警，并在按键控制下可转入手机号设置状态或收到遥控信号后转人无人在家状态。
该模块桶用探测器检测模块、延时和定时器模块相结合防止探测器的误触发，提高系统可靠性。
（４）设置手机号模块。
该模块凋用键盘模块、数码管显示模块、延¨寸和定Ｈ＿ｆ模块设置主人手机号，以便发送题・ｆ占报警。
其印延时平ｕ触寸模块与键缸模块配台以迭刊键盘｝ｉＩｉ抖的目的。
设置时和设置后，数字均以全局敬组形式储存在单片机的ＲＡＭ中，显示模块从数组中取数显示在数码管上，设置时就进行了存储。
基于AT89S52单片机的智能晾衣架系统设计摘要随着社会的不断发展和进步智能化的产品在不段的涌入我们的家庭生活给我们的生活起居带来便利但是晾衣工具还是处于比较原始的层次几乎没有什么改变已经跟不上我们生活的节奏的变化对于现在城市里的大多数人们每天都是忙于工作白天的时间几乎都不在家中当天气变化时不能及时的把衣服收回关于这个问题本文对智能晾衣架系统进行研究运用DS18B20温度传感器CHR01湿度传感器和5547光敏电阻采集到的信号传输给系统处理核心单片机AT89S52根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回当空气中的相对湿度超过设定值认为要下雨或已经下雨或光线变暗到一定值认为已经天黑时系统会发出报警提示主人收衣服并延时无人应答后系统会自动发出脉冲信号给步进电机从而控制机械部分自动收回晾衣架关键字温度传感器湿度传感器光敏电阻AT89S52AbstractWith the continuous development and advancement of society many intellectualization products enter into our daily life and give convenience for our life But the rack used to dry clothe is in a low level and has little change so it can not catch up with the rhythm of our life The residents in modern cities are always busy in their work and can not stay at home during the daytime When weather goes bad they have no chanceto take back their clothes Based on this problem this paper designs this intellectualized rack used to dry clothes system This system uses the signal gathered by DS18B20 temperature sensor CHR01 humidity sensor and 5547 photoresistance sensor to put into the system processing core monolithic integrated circuit AT89S52 Whether to take back the clothes was determined by the current status of temperature humidity and sunshine When the relative humidity surpasses the defined value There is a tendency to rain or have rained or the sunshine was dark to a special definite value The weather turns dark the system will send out warning and prompt the master to take back the clothes If there is nobody replying it the system will send out pulse signal into step motor automotive control the mechanical part and take back the rack used to dry clothes Key Words目录第1章绪论111 课题来源112晾衣服架的发展现状 113系统的研究意义2第2章系统总体方案设计 321总系统设计框图322系统组成概述 323系统硬件电路选择 324系统软件结构设计 425机械结构设计 5第3章控制系统硬件设计 631单片机的介绍及其工作系统设计6 32温度传感器电路733湿度传感器电路934光敏检测电路1035显示电路1135步进电机及其驱动电路11第4章控制系统软件设计 1441系统初始化 1442液晶显示1543温度检测1544湿度检测1645电机控制程序17第5章机械系统的设计1851传动螺纹的选择18com选择1852螺纹传动的选择19com计算19com强度计算20com纹强度计算21第6章系统整体调试23 结论24谢辞25参考文献26附录1 27附录2 28附录3 37第1章绪论11 课题来源随着社会经济水平的发展现在人们的生活追求个性化自动化追求快节奏追求充满乐趣的生活方式家装要求的档次越来越高生活家居人性化智能化的要求使智能控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛应用它不仅优化了人们的生活方式和居住环境而且方便人们有效地安排时间和节约各种能源实现了家电照明窗帘控制和防盗报警定时控制及电话远程控制等伴随着高智能家居的快速发展晾衣工具的智能化发展明显落后与其他家用器具智能化发展之后现在已经引起社会的很大关注12晾衣服架的发展现状在中国各大中城市以及农村普遍是将衣物晾晒于阳台内外而传统的晾晒衣物方式是阳台内天花板下设置有钢筋挂钩钩上通常是挂有竹杆或其它杆体人们通常习惯于用一支撑杆将衣物支撑到杆上晾晒这样晾晒衣物费时费力而且布置钢筋及竹杆与当今现代化建筑结构的阳台也不搭配有失雅观另外家庭通常大都是老人晾衣物因此传统的支撑晒衣收衣不仅是费神费力而且容易扭伤筋骨或支撑不顺扎伤人体正因传统晾晒衣方式有众多的不便后出现手摇晾衣架手摇晾衣架改变了支撑晾衣架的传统习惯同时也给众多家庭带来了更多的方便但手摇晾衣架需设置多个机械装置和支撑点同时需多根网线布置来带动其晾衣杆的上下升降由于支撑点及多根网线的布置手摇式晾衣架给原本漂亮的阳台增添了不美的因素其次手摇晾衣架的升降每次都要人工转换接头且需要人力摇动慢慢将杆升降若晾杆承载的衣物重量过大摇上去既费力又容易伤手因此手摇晾衣架虽然改变传统支撑晾衣的不便但没有彻底改变费神费力的根本状态人们期望着一种更方便更美观的新型晾衣架的出现一种能帮助人们摆脱原始操作的晾衣架本实用新型主要特点在于Atmel 公司的AT89S52单片机作为控制核心外围辅助温度传感电路湿度传感电路及光敏传感电路等检测电路来控制电机运动实现收晾衣的智能化的功能总体设计框图如下图21所示图21 系统总体控制框图22系统组成概述本系统可固定在阳台外面既能节省空间同时系统通过测温度电路测湿度电路及光敏电路等检测电路自动测量当前空气温度湿度和光线强度根据当前温湿度值和光线强度确定晾衣架是否收回并且能在液晶屏上显示温湿度值和晾衣架状态当要下雨或已经下雨时空气中的相对湿度急剧增加超过初定值时系统会自动发出警报提示主人收衣服若无人应答系统自动默认屋内无人系统会自动给电机脉冲完成自动收衣服功能23系统硬件电路选择本系统的控制核心采用扩展型单片机AT89S52 该系列单片机是采用高性能的静态80C51设计的由先进的CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器全部支持12 时钟和6 时钟操作包含128 字节和256 字节RAM 32 条IO 口线3 个16 位定时计数器6 输入4 优先级嵌套中断结构1 个串行IO 口可以满足本系统的需要系统检测部分电路由DALLAS公司DS18B20为核心的温度传感电路广州西博臣科技有限公司的CHR01型湿度传感器为核心的湿度传感电路及由光敏电阻构成的光线检测电路组成DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire即单总线器件具有线路简单体积小的特点因此用它来组成一个测温系统具有线路简单在一根通信线可以挂很多这样的数字温度计十分方便驱动器MS-2H090M驱动器MS-2H090MAT89S52 单片机是一种低功耗高性能的有8k字节可编程可擦写闪存的8 位互补金属氧化物半导体微控制器它由美国的Atmel 公司用高密度固定存储器技术制造且和现有标准的MCS-51 指令系统兼容AT89S52 带有ISP 下载功能它利用89S-AVR ISP 编程器替代昂贵的单片机仿真器编程器既节省开发费用又带来使用方便AT89S52的运行速度快处理能力强且对C 语言编程提供了较好的支持兼容MCS-51指令系统8k可反复擦写ISP Flash ROM32个双向IO口45-55V工作电压3个16位可编程定时计数器时钟频率0-33MHz全双工UART串行中断口线256x8bit内部RAM2个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式3级加密位看门狗WDT电路软件设置空闲和省电功能灵活的ISP字节和分页编程双数据寄存器指针单片机及其最小系统工作电路如下图31所示[12]图31单片机最小系统工作电路32温度传感器电路DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1Wire即单总线器件具有线路简单点可编程为9到12位AD转换精度测温分辨率可达00625被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出其工作电源既可在远端引入也可采用寄生电源方式产生多个DS18B20通信可以并联到三根或两根线上CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信占用微处理的端口较少可节省大量的引线和逻辑电路1DS18B20产品的特点1只要求一个端口即可实现通信2在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号3实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温4测量温度范围在－55C到＋125C之间5数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择6内部有温度上下限告警设置对应的可分辨率是最多在750把温度值转化为数字8用户可定义的非易失性温度报警设置9报警搜索病例识别并标志超过程序限定温度温度报警条件的器件2DS18B20的应用包括温度控制工业系统消费品温度计或任何热感测系统负压特性电源极性反接时温度计不会发热而烧毁但不能正常工作3DS18B20的引脚介TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图其引脚功能描述见表DS18B20底面图表DS18B20详细引脚功能描述名称引脚功能描述 1 GND 地信号 2 DQ 数据输入输出引脚开漏单总线接口引脚当被用着在寄生电源下也可以向器件提供电源 3 VDD 可选择的VDD引脚当工作于寄生电源时此引脚必须接地4DS18B20的使用方法由于DS18B20采用的是1Wire总线协议方式即在一根数据线实现数据的双向传输而对AT89S51单片机来说硬件上并不支持单总线协议因此我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问由于DS18B20是在一根IO线上读写数据因此对读写的数据位有着严格的时序要求DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性该协议定义了几种信号的时序初始化时序读时序写时序所有时序都是将主机作为主设备单总线器件作为从设备而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始如果要求单总线器件回送数据在进行写命令后主机需启动读时序完成数据接收数据和命令的传输都是低位在先33湿度传感器电路高分子湿度传感器CHR01为新一代复合型电阻型湿度敏感部件其复阻抗与空气相对湿度成指数关系直流阻抗普通数字万用表测量几乎为无穷大与传统意义上的电阻有空气中水分子参与膜感湿中的离子导电由于水分子为极性分子在直流电存在的情况下会电离分解从而影响导电与元件的寿命所以要求采用交流电路对传感器进行供电对湿度传感器而言频率与阻抗之间存在一定的关系对于测量30--80RH范围频率的变化对传感器影响并不明显在单片机软件编程的实际应用时需要通过将传感器置于湿度发生装置中例如恒温恒湿箱进行实测通过软件对最终的误差进行修正此项修正基本上可以弥补频率变化所产生的误差以及其他误差湿度传感器阻抗变化与温度的关系见规格书中的数据表先检测温度然后按查表法对进行湿度检测如果湿度精度要求不是特别严格的情况从数据处理简易的法则来说可以推算湿度传感器温度系数为-04RH℃公式为Ht H 25℃ - 04 t – 25例如以实测阻抗按25℃的数据表读数例如在35℃时读到的阻抗为30K按25℃表格相对湿度为60RH此时按公式计算的实际湿度应为56RH 湿度传感器阻抗采用555转换电路来测试由555定时器构成的多谐振荡器如图3-3 a 所示当电源接通后电容C被充电上升当上升到时触发器被置位此时为低电平电容C通过和T放电使下降当下降到时触发器又被置位反转为高电平C 放电结束T截止将通过和向电容器C充电当上升到时触发器又发生翻转如此周而复始在输出端就得到一个周期性的方波其频率为由于555内部的比较器灵敏度较高而且采用差分电路形式它的振荡频率受电压和温度变化的影响很小所以系统采用将湿度传感器的阻抗通过555多谐振荡器将阻抗变为对频率的测试其电路图如图33 b 所示图33 a [11]为多谐振荡电路34光敏检测电路光敏电阻是根据光电导效应制成的光电探测器件光敏电阻的阻值会随着光照的强弱的变化而变化光照强光敏电阻的阻值就小光照弱光敏电阻的阻止就大光敏电阻的结构是在一块光电导体两端加上电极贴在硬质玻璃云母高频瓷或其他绝缘材料基板上两端接有电极引线封装在带有窗口的金属或塑料外壳内光敏面做成蛇形电极作成梳状是因为这样既可以保证有较大的受光表面也可以减小电极之间距离从而既可以减小电极间电子渡越时间也有利于提高灵敏度在实际应用中可以加直流偏压也可以加交流偏压它的电流随电压呈线性变化本系统中利用光敏电阻的感光特性来检测光线的强弱程度通过检测光线的强弱程度来判断白天和黑夜同时可辅助湿度传感器检测阴天与晴天其电路结构图如下图34所示[6]电路中光敏电阻型号为PGM5539系统实现原理是利用光敏电阻的光电特性即光敏电阻受光照时阻值小于无光照时来使系统工作在图中电路工作前正常光线下调节电位器的阻值使比较器LM393的反向输入端的电位低于同向端的电位这时比较器输出为高随着光线的变暗光敏电阻阻值增大同向端电压低于反相端时比较器输出变为低则申请单片机外部中断单片机控制步进电机将衣服收回35显示电路系统采用12864液晶12864液晶带中文字库的一种具有4位8位并行2线或3线串行多种接口方式内部含有国标一级二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块其显示分辨率为128×64 内置8192个1616点汉字和128个168点ASCII 字符集利用该模块灵活的接口方式和简单方便的操作指令可构成全中文人机交互图形界面可以显示8×4行16×16点阵的汉字也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块驱动器MS-2H090M 的限流电阻和光耦器件组成且电路形式完全相同见下图图35图35 驱动器内部接线图外部接成共阳方式把CP和DIR接在一起接外部系统的VCC脉冲信号和方向信号分别从负端CP-DIR-接入或共阴方式把CP-和DIR-接在一起接外部系统的GND脉冲信号和方向信号分别从正端CPDIR接入二路信号默认幅值为5V如果不是5V则须外部另加限流电阻R保证给驱动器内部光耦提供8-15mA的驱动电流本系统采用共阳方式由于是用了专用驱动器大大的减轻了软件的负担程序只需输出驱动脉冲和方向控制信号步进脉冲信号CP用于控制步进电机的位置和速度也就是说驱动器每接受一个CP脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角细分时为一个细分步距角 CP脉冲的频率改变则同时使步进电机的转速改变控制CP脉冲的个数则可以使步进电机精确定位[3]这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的本驱动器的CP 信号为低电平有效要求CP信号的驱动电流为8-15mA对CP的脉冲宽度也有一定的要求一般不小于5μS参见图36图36 CP的脉冲宽度及高低电平方式方向电平信号DIR用于控制步进电机的旋转方向此端为高电平时电机一个转向此端为低电平时电机为另一个转向电机换向必须在电机停止后再进行并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个CP脉冲结束后以及下一个方向的第一个CP脉冲前发出见图37图37 换向信号DIR起作用的时刻由于单片机IO口的输出电流较小不足以驱动步进电机驱动器所以我们在单片机IO口与驱动器之间加了74LS07作为驱动以增大单片机的带负载能力电路如图38所示图38 7407驱动电路第4章控制系统软件设计系统软件设计采用结构化和模块化设计方法便于程序的编译调试根据设计的要求和前面描述的控制系统硬件设计的具体情况单片机控制系统软件程序流程图如下图4-1所示图41 程序流程图41系统初始化软件系统设置包括声明库函数如include include 等[4] 温度检测采用DS18B20温度传感器由于DS18B20的单总线方式数据的读写都占用同一根线所以每一种操作都必须严格按照时序进行图为测温子系统流程图单片机首先发送复位脉冲该脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位接着发送ROM操作命令使得序列号编码匹配的DS18B20被激活被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态内存访问命令完成温度转换读取等工作单总线在ROM命令发送之前存储命令和控bit FLAGextern unsigned char LcdBuf[5]INT8U LcdBuf[5] 0unsigned char tempL 0设全局变量unsigned char tempH 1float temperature 温度值保存在temperature里42液晶显示液晶12864采用串行显示模式显示系统软件设置包括void send INT8U dat 数据传输程序和void Lcd_Show void 数据显示程序[10]其具体程序略43温度检测温度检测采用DS18B20温度传感器由于DS18B20的单总线方式数据的读写都占用同一根线所以每一种操作都必须严格按照时序进行图为测温子系统流程图单片机首先发送复位脉冲该脉冲使信号线上的DS18B20芯片都被复位接着发送ROM操作命令使得序列号编码匹配的DS18B20被激活被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态内存访问命令完成温度转换读取等工作单总线在ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用 DS18B20对温度的测试这里读取温度值查询下表5-4得到当前湿度值5-4表44060℃湿度阻抗特性数据15℃25℃35℃40℃55℃30 5188 3528 2567 2413 137 35 3476 2618 143 137 8033 40 2772 1666 936 8153 50 45 1728 928 603 527 3338 50 963 606 4143 343 2205 55 708 404 2912 2425 1588 60 562 295 208 1771 1217 65 433 211 1561 1312 902 70 313 15441151 1009 658 75 226 1184 874 735 464 80 158 913 652 546 338 85 1048 655 452 389 248 90 7 46 315 265 180745电机控制程序步进电机采用脉冲控制在系统设置中单片机仅需控制硬环驱动器的CP脉冲输出DR置位端P方向控制三个端口即可驱动器能够设置环分[16]系统流程图略第5章机械系统的设计51传动螺纹的选择我选用市场上晾衣架最长用到的伸缩式晾衣架的基础上加以改装的使用布进电机为动力源然后用一对齿轮将动力传动到一个螺旋传动机构上带动衣架作伸缩运动螺旋传动具有结构简单加工方便易于加工传动平稳螺纹有侧间隙翻转是有空行程由于我们的机构工作传动误差要求不是很高能够满足系统工作要求com选择图51 整体机构受力分析整体机构受力分析如上图51[13]设定每个晾衣杆上最多可以悬挂6件衣服每件衣服最重为2kg可得总受力为36kg98 com螺栓和支撑螺栓为受力最大的螺栓故只需检验它们设定与Y轴的最大张角为由受力分析可得螺栓工作力为剪切力且最大剪切力为1764N为螺栓所受的最大剪切力为螺栓所受切应力[]为螺栓材料的需用切应力可得所选用的GB27-1988六角头铰制空螺栓-A级的材料和直径可远远保证工作要求[7]52螺纹传动的选择由上面的受力分析可得传动螺母的受力状态[15]其受力分析如图52所示图52 传动螺母受力分析这样就可以得到传动螺纹杆的受力情况滑动螺旋工作时主要承载转矩距和走向拉力压力的作用同时螺杆和螺母的旋合螺纹间有较大的相对滑动其失效形式主要是螺纹磨损com计算由图可得螺纹传动的螺杆-螺母的材料选择为淬火钢-青铜[8]作用于螺杆的轴向力为 15259N螺纹的承压面积为A螺纹中径为 9 螺纹工作高度为螺纹螺距为螺母高度为螺纹工作圈数为则螺纹工作面上的耐磨性条件为令可得对于梯形螺纹则为材料的许用压强取25可见远远满足要求com强度计算螺杆工作时承受轴向压力或拉力F和扭矩T的作用螺杆危险截面上既有压缩或拉伸应力又有切应力[14]因此校核螺杆强度时应根据第四强度理论或求出危险截面的计算应力[9]其强度条件为或式中F 螺杆所受的轴向拉力或压力A 螺杆螺纹段的危险截面面积螺杆螺纹段的抗扭截面系数传递的转动螺杆螺纹小径螺杆材料的许用应力可以看出完全满足工作要求com纹强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏螺母的材料的强度低于螺杆故只需校核螺母螺纹牙的强度如果将一圈螺纹沿螺母的螺纹大径单位为处展开则可看到做宽度为的悬梁臂假设螺母没权螺纹所承受的平均压力为并作为在以螺纹中径单位为为直径的圆周上螺纹牙危险截面的剪切强度条件为[2]图43螺纹传动螺纹牙危险截面的弯曲强度条件为式中螺纹牙根部的厚度单位为对于梯形螺纹 065弯曲力臂单位为螺母材料的许用切应力单位为螺杆所受扭矩螺母材料的需用弯曲应力单位为可见满足工作要求第6章系统整体调试按电路图接好电路之后就在Keil uVision2上编写程序并用JDT-8052XP仿真器作整机调试JDT-8052XP仿真器兼容Keil公司的Keil C51开发环境用户能够直接在功能强大的集成环境下进行软件设计和硬件调试使用专业仿真芯片仿真标准MCS-51内核的单片机更加真实性能更加可靠稳定绝对没有占用标准MCS-51内核单片机的任何用户资源实时监测和显示目标MCU的TXD引脚输出支持Keil的printf函数打印输出具备了实时跟踪内部变量变化和程序输出的功能内部具有完善的保护电路避免了使用中由于误操作所引起的仿真器损毁仿真器自带64K程序存储器和64K硬件断点存储器等很多强大功能运用JDT-8052XP仿真器在Keil uVision2 上编和调试写程序很方便快捷现将各个小的子程序调好并检查是否有错误和警告的出现之后在将他们组合在一起根据程序的流程图撰写主程序并作整机调试检查IO口是否有重定义和发生冲突等容易出现问题结论此系统基本能够很好的完成设计要求达到设计目的能够在天气变化时体统能根据情况自己完成收衣服的工作能够避免衣服被淋湿此系统有以下几个特点1机械系统结构紧凑设计合理能够适应大部分开放和半开放阳台2系统的操作简单明了3系统的制作成本低能够被广大群众所接受随着课题的不断深入我越来越来发现智能晾衣架的功能还不是很完善还有很多地方需要改进和补充这样就能使它的功能更加强大更加完美电路部分可以给AT89C51加上无线通信模块能够进行远程遥控就更加方便使用使用者还可以把AT89C51换成具有语音功能的系统只要对系统进行语音设定之后只要系统接受到同样的语音信号就可操作系统的各种功能加上语音系统更能体现代化产品更加人性化的一面对于系统的机械系统也有很多需要改进的地方可以增加机械系统多样性来适应不同建筑形式的阳台在这里我只设计了一种大众比较能使用的机械机构对于全封闭阳台可将晾衣架放置在棚的顶端进行伸缩把步进电机和阳台的拉窗相连当空气中的相对湿度超过设定值或光线变暗到一定值时系统控制步进电机从而控制阳台窗子的闭合从而达到保护衣服的目的在收集资料的过程中发现智能晾衣架系统现在市场上还属于空白的阶段在中国比较著名的晾衣架厂商深圳市欧兰特智能控制系统有限公司还没有成型的智能晾衣架比较先机的就是遥控晾衣架了但是价格比较昂贵大约在160000左右所以此系统应具有很好的市场前景。
科技广场2008.100引言随着人们生活水平的不断提高，人们也越来越追求人性化的事物，传统的空调已不能满足人们的需求。
现代的智能空调不仅利用了数字电路技术与模拟电路技术，而且采用了单片机技术，实现了软硬件的结合。
既完善了空调的功能，又简化了空调的控制与操作；不仅满足了不同用户对环境温度的不同要求，而且能全智能调节室内的温度及湿度等，使得空调具有节能、操作更简单、无机械装置、安全性能更强等特点。
随着电子产品的飞速发展，价格低廉而又实用的控制系统深受广大消费者的喜爱。
1系统硬件设计1.1总体结构图[1]系统由温度采集电路模块、数模转换电路模块、温度设定电路、温度显示电路、控制电路模块以及其它辅助电路构成，如图一所示。
图一系统设计框图其中，单片机为核心，完成温度的显示、温度的设定、空调的控制及超温报警等多项功能。
外部温度信号经AD590采集后转换成线性的电信号，经OP07组成的高精度低漂移放大电路放大，作为ADC0809的输入信号。
ADC0809将输基于AT89S52的智能空调控制系统的设计The Design of Intelligent Air-conditioning Control System Based on AT89S52黄隆胜杨汉祥Huang Longsheng Yang Hanxiang（赣南师范学院物理与电子信息学院，江西赣州341000）（School of Physics and Electronics Information.Gan ’nan Teachers ’College ，Jiangxi Ganzhou 341000）摘要：本设计提出一种以AD590集成温度传感器作为采集器、AT89S52为主控制器、ADC0809为A/D 转换器对温度进行控制的智能空调控制系统的实现方案。
它能给人们的生产和生活带来便利，可以节约能源，广泛应用于家庭、车站、办公室和其它室内场所。
关键词：AT89S52；温度采集；智能控制；AD590；模数转换中图分类号：TH811.9文献标识码：B文章编号：1671-4792-(2008)10-0186-03Abstract :A kind of realization case of intelligent air-conditioning control system to control the temperature is put forward in this design,which uses AD590integrated temperature sensor acquisition as collection equipment,AT89S52as the chief control system,and ADC0809as A/D convert equipment.This temperature is compared with the set one to control the work of the air-conditioning,to be cooler,warmer or to stop,so as to achieve the function of adjusting the temperature intelligently.At last,the paper points out that the digital and control automation realized by this intelligent control system will bring convenience to the production and life of people,and it can also save electrical energy,thus it can be employed widely in personal family,station ,office and other indoor places.Keywords ：AT89S52；Temperature Collection ；Intelligent Control ；AD590;Analog-digital Conversion186基于AT89S52的智能空调控制系统的设计入的模拟信号转换成8位的数字信号，通过并口传送到单片机系统（AT89S52）。
诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计，是在导师指导下，针对大学的专业知识综合在一起进行的研究工作并作出了全面的总结。
据本人所知道的，在本论文中除了特别加以标注和特别致谢所罗列的内容外。
本论文中所出现的创新的地方，绝对存在其他人已经发表过的研究，也不存在曾经获得各种教育机构的学位或证书而所使用的材料。
同时在论文中对本课题中出现的其他人的研究论证都有在作出了说明，在此我深表谢意。
若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：年月日基于单片机的楼宇对讲系统的设计——52片机在楼宇对讲控制系统中的应用***自动化专业自控****班学号*********指导教师***讲师摘要随着计算机技术科学与技术的快速发展，以及信息技术，信息化，智能化浪潮是到世界的各个角落，计算机的应用已经渗透到过敏经济与人们生活的各个角落。
自从小区楼宇对讲系统进入到中国大陆，该系统已经开始全面的改变着人们的社会生活，使我们的生活了翻天覆地的变化。
对于高层楼宇对讲系统，适应了信息社会，要遵循社会的进步。
现如今单片机已经发展到了新一代的微控制产品。
目前，安防系统具有完善的管理体系并且具备了可选择性的综合信息服务系统，同时系统的设备也比较成熟，先进。
随着建筑产业基金的投资和技术的快速发展，通过对系统的一步人步可扩展和升级，楼宇对讲系统的不断完善和提高。
同时以安全系统、智能控制系统、物业管理系统、社区信息平台和综合信息服务体系作为依托。
提供高安全性，舒适性，环保，方便的生活空间的住宅和别墅住房。
在写作过程中，通过理论研究和实际观察访问，以进一步确定该系统的实施，体现了理论与实践，科学的理论付诸实践。
关键词：楼宇对讲机单片机The design of building intercom single-chip control based on ——The 52single chip microcomputer in the building intercom systemAbstractWith the rapid development of Internet technology in recent years, nformation, intelligence tide is into all corners of the world, since entering the residential building intercom system , which began full- changing people's social lives , so that we the big life changes occurred. For rise building intercom system , adapted to the information society , to follow the progress of society - to become the new century, real estate development and property investment industry leading direction.Because of people's living standards improve , management of residential areas of quality, safety and information , and here again, greatly promoted the development of building intercom .For now , security systems , sound management system, with a choice integrated information service system , while the system equipment is more mature , advanced ; With the rapid development of the construction industry, investment funds and technology, people step step on the system can be expanded and upgraded to make intercom system has been constantly refined and improved, With security systems, intelligent control systems, residential property management systems, Community information platform and integrated information service system as the basis, With hi- tech tools constitute the cell constant speed Internet information service platform for residential houses and villas provide efficient and safe , comfortable, environmentally friendly and convenient living space.In the writing process, through theoretical research and practical observation visits , to further define the implementation of the system, embodied theory with practice, the scientific theory into practice .Key words:Building Intercom SCM目录前言 (1)第1章楼宇对讲的概述 (3)第1.1节课题所研究的背景和意义 (3)第1.2节近年来国内外的研究现状 (4)第1.3节课题所研究的内容 (4)第2章硬件部分的选择 (6)第2.1节单片机的选择 (6)第2.2节语言电路半双工与全双工的选择 (7)第2.3节无线系统与有线系统的选择 (7)第2.4节硬件选择的总结 (8)第3章软硬件的电路设计与实现 (10)第3.1节控制电路的设计 (11)第3.2节报警电路的设计 (19)第3.3节语音电路的设计 (22)第3.4节电源电路的设计 (26)第3.5节软件的设计 (27)第4章常见问题及维修 (31)第4.1节常见的问题及原因 (31)第4.2节抗干扰的措施 (31)结论 (33)附录 (34)参考文献 (36)致谢 (37)前言随着互联网技术和信息技术的飞速发展，信息，情报是波到世界的每个角落，从屋子的楼宇对讲系统，它开始了全方位的在人们的社会生活的变化，使我们的生活发生了很大的变化。
《单片机原理及应用》课程设计题目基于89S52单片机的密码锁设计学生姓名学号学院信息与控制学院专业测控技术与仪器指导教师二Ｏ一二年六月八日基于AT89S52单片机的密码锁设计前言在日常的生活和工作中, 住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。
若使用传统的机械式钥匙开锁，人们常需携带多把钥匙, 使用极不方便, 且钥匙丢失后安全性即大打折扣。
具有防盗报警等功能的电子密码锁代替密码量少、安全性差的机械式密码锁已是必然趋势。
随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。
为满足人们对锁的使用要求，增加其安全性，用密码代替钥匙的密码锁应运而生。
密码锁具有安全性高、成本低、功耗低、易操作、记住密码即可开锁等优点。
目前使用的电子密码锁大部分是基于单片机技术，以单片机为主要器件，其编码器与解码器的生成为软件方式。
本系统由AT89C52单片机系统（主要是AT89C52单片机最小系统）、8位数键盘，蜂鸣器报警，继电器控制等组成，具有设置、修改8位用户密码、超过3次次报警、密码错误报警等功能。
除上述基本的密码锁功能外，依据实际的情况还可以添加遥控功能。
本系统成本低廉，功能实用。
这种能防止多次试探密码的单片机应用前景广泛。
电子密码锁发展趋势电子密码锁应用于金融业，其根本的作用是“授权”，即被“授权”的人才可以存取钱、物。
广义上讲，金融业的“授权”主要包括以下三种层次的内容：1、授予保管权，如使用保管箱、保险箱和保险柜；2、授予出入权，如出入金库、运钞车和保管室；3、授予流通权，如自动存取款。
目前，金融行业电子密码锁的应用主要集中在前两个层面上。
下面将介绍几种在金融行业中使用较多的电子密码锁以及它们的技术发展方向。
当然，以上所说的授权技术再高超，都必须由精良的“锁具”担当承载结构部件，实现开启、闭锁的功能，而且承担实体防护作用，抵抗住或尽量延迟破坏行为，让电子密码锁“软、硬不吃”。
基于AT89S52单片机的智能环境监测平台设计目录1. 内容综述 (3)1.1 项目背景 (4)1.2 设计目的和意义 (5)1.3 设计难点和解决方法 (6)2. 国内外研究现状 (7)2.1 环境监测技术概述 (8)2.2 单片机在环境监测中的应用 (10)2.3 国内外相关技术进展 (11)3. 设计要求和功能 (13)3.1 系统的总体要求 (14)3.2 环境监测的具体功能 (15)4. AT89S52单片机介绍 (16)4.1 单片机的基本功能 (17)4.2 硬件架构和主要特点 (19)4.3 AT89S52与环境监测系统的匹配性 (20)5. 智能环境监测系统硬件设计 (21)5.1 硬件系统框图 (23)5.2 主要硬件模块介绍 (25)5.2.1 电源模块 (26)5.2.2 AT89S52单片机 (27)5.2.3 传感器模块 (28)5.2.4 显示模块 (29)5.2.5 通信模块 (30)5.3 硬件连接和原理 (31)6. 软件设计 (33)6.1 软件系统架构 (35)6.2 软件模块功能描述 (36)6.2.1 主程序模块 (37)6.2.2 传感器数据采集模块 (38)6.2.3 数据处理和分析模块 (40)6.2.4 显示输出模块 (42)6.2.5 通信模块 (43)6.3 算法和流程图 (44)7. 系统实现与调试 (45)7.1 系统硬件组装 (46)7.2 系统软件编程 (47)7.3 系统调试与测试 (49)8. 系统评价和优化 (51)8.1 性能指标和方法 (51)8.2 测试结果分析 (53)8.3 系统优化建议 (53)1. 内容综述随着科技的飞速发展，智能化技术已逐渐渗透到各个领域。
在环境保护与治理方面，实现对环境参数的实时、准确监测已成为刻不容缓的任务。
本文主要介绍了一种基于AT89S52单片机的智能环境监测平台的设计方案。
该监测平台旨在通过集成多种传感器，结合先进的微控制器技术，实现对空气温度、湿度、光照强度、PM浓度等关键环境参数的实时监测与分析。
