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基于单片机的环境监测仪设计引言随着人民群众环保意识的不断增强。
以及国家对环保重视程度的不断提高，社会对环境监测提出了新的更高要求，环境监测的任务日趋繁重。
据不完全统计我国已经制定的各类国家环境标准有400 余项，涵盖了大气、水质、土壤、噪声、辐射、固体废物、农药等领域。
并且已经开展了环境质量监测、环境质量周报、日报、预报监测；污染源监测、污染事故应急监测、污染物总量控制监测、污染源解析监测。
环境污染治理工程效果监测等，需监测的污染因子达上百种。
这种点多、面广、任务繁重的环境监测形势，急切需要提高环境监测的自动化水平，减少人工作业量，提高环境监测实效。
随着大规模集成电路制造技术的不断发展。
推动了单片机技术的发展。
为野外条件下进行实时环境监测提供了便利单片机以其个头小、功能强为特征。
具备微型计算机的功能。
单片机应用于环境监测仪中，可以减少环境监测仪的体积和质量，提高环境监测仪的自动化水平，增强环境监测的准确性。
1 主要环境监测仪分析随着社会各界对环境重视度越来越高。
各级对环境监测工作的投入也越来越多。
有力推动了环境监测水平的提升环境监测的方式方法也呈现出新的特点和趋势环境监测正由人工作业向自动化、智能化方向发展。
由单项监测向立体综合监测方向发展，环境监测仪器更具高科技特征。
1.1 红外温室气体监测仪温室气体对全球温度影响极大。
导致冰川融化。
海平面上升，全球气候反常恶化。
因此。
加强对大气中温室气体的监测。
具有十分重要的意义温室气体自动监测系统主要是监测大气中温室气体的浓度变化。
评估温室气体对环。
基于单片机的室内环境监测系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活水平的提高，室内环境质量日益受到人们的关注。
室内环境监测作为保障居住环境和办公环境健康的重要手段，其重要性不言而喻。
本文旨在探讨基于单片机的室内环境监测系统的设计，旨在通过技术手段实现对室内环境参数的实时监测和数据分析，从而为用户提供舒适、安全的室内环境。
文章首先将对室内环境监测系统的背景和意义进行简要介绍，阐述其在实际应用中的价值和作用。
随后，将详细介绍基于单片机的室内环境监测系统的整体设计思路，包括系统的硬件组成、软件设计以及数据传输与处理等方面。
在硬件设计部分，将重点介绍单片机的选型、传感器的选择以及外围电路的设计。
在软件设计部分，将详细介绍系统的程序流程、数据处理算法以及用户界面设计。
将展示系统的实际运行效果，并对其性能进行评估。
本文的目的是为相关领域的研究人员和工程师提供一个基于单片机的室内环境监测系统设计的参考方案，同时也为普通用户提供一个了解室内环境监测技术途径的窗口。
通过本文的阐述，希望能够推动室内环境监测技术的发展，为改善人们的居住环境和生活质量做出贡献。
二、系统总体设计在基于单片机的室内环境监测系统设计中，总体设计是整个项目的核心部分，它决定了系统的基本架构和功能实现。
总体设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面，系统的核心是单片机，负责数据的采集、处理和控制。
我们选择了具有高性能、低功耗和易于编程的STC89C52单片机作为核心控制器。
为了监测室内的温度、湿度和空气质量，我们分别采用了DHT11温湿度传感器和MQ-135空气质量传感器。
DHT11具有响应速度快、抗干扰能力强等特点，而MQ-135则对有害气体具有较高的灵敏度。
系统还包括LCD1602液晶显示屏，用于实时显示监测数据；蜂鸣器，用于在空气质量超标时发出警报；以及按键模块，用于设置阈值和进行系统校准。
软件设计方面，我们采用了模块化编程思想，将系统划分为数据采集模块、数据处理模块、控制模块和显示模块等。
基于单片机的室环境监测仪的设计毕业设计论文目录前言 (1)第1章室环境的监控系统 (2)1.1课题涵义 (2)1.2 方案设计 (2)1.2.1 硬件设计 (3)1.2.2 软件设计 (4)第2章硬件电路设计 (6)2.1 CPU模块 (6)2.1.1 芯片管脚连接 (6)2.1.2 芯片管脚说明 (6)2.1.3 晶振和复位电路 (8)2.2 气体传感器与模数转换模块 (9)2.2.1 气敏传感器的特点和使用 (10)2.2.2 气敏传感器的连接 (11)2.3 温度湿度传感器模块设计 (12)2.3.1 SHT11温湿度简介 (12)2.3.2 SHT11的引脚功能 (13)2.3.3 SHT11的部结构和工作原理 (13)2.3.4 SHT11应用与连接电路 (14)2.3.5 温度和湿度值的计算 (15)2.4 LCD显示模块设计 (16)2.4.1 LCD特点 (17)2.4.2 LCD的管脚 (18)2.4.3 LCD的连接电路 (18)2.5 按键电路块 (19)2.6 报警电路模块设计 (20)第3章软件设计 (21)3.1软件系统设计 (21)3.2 主程序设计 (22)3.3 LCD1602显示模块程序设计 (23)3.4 SHT11温湿度测量模块程序设计 (24)3.5 系统程序设计 (24)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1:系统硬件仿真电路图 (28)附录2:程序代码 (29)外文资料翻译 (42)前言随着微电子技术的发展，传感器的性能和种类的不断提高和丰富，使得基于微电脑芯片控制的室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，通过微电脑的数据分析，如加上控制系统与室空调、加湿器、照明系统和电动窗帘门窗系统等家居电器配合使用，不仅能给人们带来舒适的生活环境，还能最大程度的节约能源使用。
显然在节能减排深入人心，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。
_沈阳大学本科毕业设计（论文）开题报告开题报告中涉及时间的都不填写字迹工整，严谨涂抹设计（论文）题目：基于单片机的无线环境监测系统的设计学院：信息工程学院专业、班级：08电子信息科学与技术***名：***指导教师（职称）：涂斌斌不填年不填月不填日一、选题依据1.设计（论文）题目：基于单片机的无线环境监测系统的设计2.研究领域：无线监测系统3.设计工作的理论意义和应用价值单片机全称单片微型计算（Single Chip Microcomputer），就组成和功能而言，单片机正如一个微型计算机系统，其内部集成了中央处理器（CPU）、随机数据存储器（RAM）、只读程序存储器（ROM）定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路和串行通信接口等主要功能部件。
在发展过程中单片机不断扩展各种控制功能，独立执行内部程序，本次设计就是在单片机的基础上进行开发的。
无线传输系统及信息采集以单片机为核心，由温度采集电路、湿度采集电路、多路开关电路、A/D转换电路、时钟电路以及复位电路组成，基于单片机对数字信号的高敏感性、可控性，温湿度传感器可以产生模拟信号，根据A/D 模拟数字转换芯片的性能，设计了以89c51基本系统为核心的一套监测系统。
该系统由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的，实现程序的存储、数据的实时显示和报警、数据辅助存储功能。
温湿度监测系统是在环境试验、科学研究(诸如种植、养殖、生物工程、化工工程)、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。
它能模拟各种环境条件，即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度，为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。
因此，温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。
4．目前研究的概况和发展趋势信息采集系统是将非结构化的信息从大量的网页中抽取出来保存到结构化的数据库中的软件。
它可以从互联网上采集任意网页上的信息，并根据用户的设定从网页中分析提取出特定信息后整理并存放到指定的数据库中，同时提供个性化的信息定制及强大的全文检索能力。
基于单片机的多功能环境检测系统毕业设计××学院毕业设计（论文）题目：基于单片机的多功能环境检测系统设计作者：指导教师：专业：电气自动化时间：××学院毕业论文基于单片机的多功能环境监测系统设计——串口通信与界面设计The design of multifunction environmental monitoring based on single-chip——Serial communications and interfacedesign摘要随着工业技术的发展，环境问题已经成为全世界关注的问题。
近年来，水土流失、荒漠化、草原退化和物种减少；生态相当脆弱，自然灾害频繁；环境污染严重，直接危及社会、经济的发展。
人们已经认识到，为了保护环境，就将对环境的演化趋势、特点及存在的问题作进一步的细致的了解。
多功能环境监测是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为作用的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律，为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。
本课题从国内外环境监测系统的研究现状出发，结合实际情况设计一个基于单片机的多功能环境监测系统。
本文主要负责串口通信及界面软件的设计。
其中，上位机软件主要以Windows XP为操作平台，采用Delphi7．0编写。
Delphi是一种可视化的、快速的应用程序，具有面向对象编程，支持团队开发，提供工程管理，对数据库的良好支持等特性，是一个集数据通信、存储、查询、处理于一体的综合性软件。
本设计能够实现以下功能：PC机通过串行口与下位机通信，将下位机采集到的温、湿度及光线数据在PC机上实时显示；对历史数据进行查询、分析、统计，并能将相应的结果打印出来。
关键词：温湿度；光线状况；上位机；串口通信AbstractWith the development of industrial technology, environmental issues have become the world's concern. In recent years, soil erosion, desertification, grassland degradation and loss of biodiversity; ecology very fragile and frequent natural disasters; environmental pollution, directly threatening the social and economic development. Environmental monitoring is the use of multi-function measurement and analysis technology system at all levels of life to natural or man-made role of response or feedback effects of the comprehensive characterization to determine and evaluate the impact of interference on the environment, endanger their trends, the environmental quality assessment, control and provide the scientific basis for environmental management.This topic embarks from the domestic and foreign environmental monitoring system's research present situation, the union actual situation designs one based on monolithic integrated circuit's multi-purpose environmental monitoring system. This article primary cognizance serial port correspondence and contact surface software's design. And, the superior machine software mainly take Windows XP as the service platform, uses the Delphi7.0 compilation. Delphi is one kind of visualization, the fast application procedure, has the object-oriented programming, supports the team to develop,provides the project management, to database characteristics and so on good support, is a collection data communication, the memory, the inquiry, processing in a body's comprehensive software.This design can realize the following function: PC machine through serial port and lower position machine correspondence, lower position machine gathering warm, humidity and optical fiber data on the PC machine real time display; Carries on the inquiry, the analysis, the statistics to the historical data, and can print the corresponding result.Key words：mperature and humidity；Lighting conditions；PC；Serial Communication目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2国内外环境监测现状及发展趋势 (2)1.2.1发展现状 (2)1.2.2发展趋势 (3)1.3本课题主要工作 (4)第二章系统设计总体方案 (5)2.1监测系统结构框图 (5)2.2监测终端的设计 (5)2.3通信方式的选择 (6)第三章上位机开发环境与主要技术 (8)3.1 上位机开发平台 (8)3.2 数据库方案的实现 (8)3.3 串口通信的实现方法 (9)3.3.1概述 (9)3.3.2串口通信API函数的实现原理 (11)3.3.2串口类的开发 (13)第四章使用SPComm控件实现串口通信 (14)4.1安装SPComm控件 (14)4.2 SPComm的主要属性,方法和事件 (14)4.2.1 属性 (14)4.2.2 方法 (15)4.2.3 事件 (15)4.3 SPComm的使用 (16)第五章上位机软件设计方案 (19)5.1系统设计概述 (19)5.2数据库平台的选择 (19)5.3串口通信在本系统中的实现 (20)5.3.1通信协议的设计 (20)5.3.2通信程序的开发 (24)5.4上位机程序的开发设计 (24)5.4.1系统登录模块 (25)5.4.2系统主界面模块 (26)5.4.3用户设置模块 (27)5.4.4历史数据查询模块 (28)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)第一章绪论1.1 课题背景随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化，环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题，而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。
基于AVR单片机的无线环境监测仪设计基于AVR单片机的无线环境监测仪设计随着现代工业的迅速发展，环境问题的威胁日益突出。
为了能够及时掌握环境变化情况，人们需要一种实时监测环境的仪器。
本文根据AVR单片机，设计了一种无线环境监测仪，能够实时监测环境指标，并将数据传输到电脑上进行处理和分析。
设计方案该无线环境监测仪主要由传感器、AVR单片机、无线模块及其他辅助电路组成，其方案如下：一、传感器模块：主要包括气体检测模块、温湿度检测模块、噪声检测模块。
通过这三个模块可以检测出环境中的气体浓度、温度、湿度和噪声大小等关键指标。
二、AVR单片机模块：采用Atmega16单片机芯片，可进行数据采集、处理和传输。
通过串口通讯功能，将各个传感器采集到的数据传输给上位机，支持PC软件和手机APP。
三、无线模块：采用ESP8266 WiFi模块，将数据无线传输到电脑上进行实时监测。
四、其他辅助电路：包括显示模块、电源模块等，能够辅助完成环境监测任务。
实现方法（1）设计传感器电路气体检测模块采用MQ-135传感器，温湿度检测采用DHT11传感器，噪声检测采用ADMP401 MEMS麦克风。
通过分别采集这三个传感器的数据，得出环境指标信息。
（2）设计AVR单片机电路AVR单片机通过串口通讯与ESP8266 WiFi模块进行通信，将传感器采集到的环境指标信息传输给电脑。
（3）设计无线模块电路该设计采用ESP8266 WiFi模块，通过声波配对连接上位机软件，将数据传输到电脑。
（4）完成电路布线和系统调试将上述设计完成的传感器、AVR单片机和WiFi模块等进行布线，并进行系统调试。
通过监测终端实时显示环境指标，方便用户了解环境状况。
总结本文基于AVR单片机设计了一种无线环境监测仪，实现了对环境指标的实时监测和数据传输。
该设计可以为环境监测提供重要数据支持，同时具有实现方便、成本低廉等特点。
该监测仪在环境保护、工业安全等领域具有广阔的应用前景。
《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高，室内环境监测变得越来越重要。
为了实现室内环境的实时监测与控制，本文提出了一种基于单片机的室内环境监测系统设计。
该系统集成了传感器技术、单片机控制技术和无线通信技术，旨在为家庭和办公场所提供更为智能化的环境监测服务。
二、系统概述本系统主要由传感器模块、单片机模块、无线通信模块和上位机软件组成。
传感器模块负责监测室内环境的温度、湿度、光照强度等参数；单片机模块负责数据的采集、处理和传输；无线通信模块用于将数据传输至上位机软件；上位机软件则负责数据的显示、存储和分析。
三、硬件设计1. 传感器模块：本系统采用多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，以实现对室内环境的全面监测。
这些传感器将环境参数转换为电信号，供单片机模块进行数据处理。
2. 单片机模块：单片机模块是本系统的核心，负责数据的采集、处理和传输。
本系统采用高性能的单片机，具有高速运算、低功耗、高可靠性等特点。
单片机通过与传感器模块的通信接口连接，实现对环境参数的实时采集。
3. 无线通信模块：无线通信模块用于将单片机模块采集的数据传输至上位机软件。
本系统采用无线通信技术，具有传输距离远、抗干扰能力强、功耗低等优点。
4. 上位机软件：上位机软件负责数据的显示、存储和分析。
本系统采用友好的界面设计，使用户可以方便地查看和操作数据。
同时，上位机软件还具有数据存储功能，可以将历史数据保存到数据库中，以供后续分析使用。
四、软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序和上位机软件两部分。
1. 单片机程序：单片机程序负责数据的采集、处理和传输。
程序采用循环扫描的方式，不断读取传感器模块的数据，并进行处理和存储。
同时，程序还具有与上位机软件通信的功能，将处理后的数据通过无线通信模块发送至上位机软件。
2. 上位机软件：上位机软件采用图形化界面设计，使用户可以方便地查看和操作数据。
基于单片机的便携式环境监测仪设计摘要温湿度和气压是环境中重要的物理参数，人类的生存和社会活动与温湿度、气压密切相关。
在生产和生活中的许多场合，不论是仓库管理、图书保存，还是工业生产、居民生活，都对环境中的温湿度、气压有一定的要求，在某些行业中对温湿度、气压的要求更高。
因此，对环境中温湿度、气压的检测和控制显得尤为重要，温湿度、气压的检测在很多现代科技领域中也成为一项重要技术。
并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而且温湿度、气压的变化与人体的舒适度和情绪也有直接的影响，所以对温度、湿度、气压的检测就非常有必要了。
便携式环境测试仪的设计采用智能化的测量方法实现对温度、湿度、气压的检测。
该系统以MSP430单片机作为主控芯片，采用了具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点的SHT11温湿度传感器实现温度与湿度的检测，气压传感器MPX4105实现气压的检测，采用点阵字符型LCD显示温湿度字母、数字。
该环境监测仪结构简单，并能很好的满足许多环境中对温湿度及气压检测范围和精度的要求。
关键词：MSP430单片机传感器温湿度气压Portable Environmental Monitor based on Single-Chip MicrocomputerAbstract The humiture and atmospheric pressure are important physics parameters of environment, human being's survival and public activities go hand in hand with the parameters. many situations that are in the production and the life, not only warehouse management, preservation of books, but also industrial production, residents life, all have certain request to the humiture and the atmospheric pressure of the environment, some professions have higher requirements. Therefore，it appears very important to examination and control the humiture and the atmospheric pressure of the environment, and humiture-atmospheric pressure detecting becomes an important technology in many modern science and technology fields.The humiture and atmospheric pressure double parameters of the intelligent design test method for measuring temperature, humidity detection. This system to MSP430 single-chip microcomputer as the main control chip, have used the high precision, low cost, small volume, simple interface of the advantages of SHT11 temperature ,humidity sensor and MPX4105 realize temperature and humidity test, The dot matrix characters type LED display temperature and humidity letters, Numbers.That instrument structure is simple, and can satisfy the request of range and accuracy of the humiture and atmospheric pressure checks in various environments.Keywords：MSP430 microcontroller Sensor Humiture atmospheric pressure目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 环境监测仪发展过程 (2)1.3 环境监测仪发展前景 (3)2 环境监测仪的工作原理及主要器件介绍 (4)2.1整体设计思路 (4)2.2单片机MSP430 (5)2.2.1单片机MSP430简介 (5)2.2.2单片机MSP430主要特点 (5)2.2.3单片机MSP430工作模式 (7)2.2.4单片机MSP430端口介绍 (8)2.3 温湿度传感器SHT11 (10)2.3.1 温湿度传感器SHT11介绍 (10)2.3.2 温湿度传感器SHT11特点及应用领域 (10)2.3.3 温湿度传感器SHT11工作原理 (11)2.4 气压传感器MPX4105 (14)2.5 I2C总线定义 (15)3 系统硬件的设计 (17)3.1温湿度传感器SHT11电路 (17)3.2气压传感器MPX4105 (18)3.3 LCD显示 (18)3.4复位电路部分 (21)3.5时钟电路部分 (22)3.6超限处理电路 (25)3.7键盘电路 (26)4 系统软件设计 (27)4.1 监测仪所支持的功能 (27)4.2 监测仪的工作流程 (27)4.3 C语言开发的优势 (30)5 系统调试与运行 (31)5.1proteus软件介绍 (31)5.2 proteus电路功能仿真 (33)5.3 proteus对本设计的部分仿真 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)1 绪论1.1 选题背景日常生活中，档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间等诸多场所都对环境温湿度有严格的要求，温湿度集散控制技术也是比较常见的应用技术。
《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着科技的发展，人们的生活品质得到了极大的提高。
而为了维持室内环境的舒适和健康，人们对环境参数的实时监测也日益关注。
基于此背景，本文将重点讨论一种基于单片机的室内环境监测系统的设计方法，这种系统可以对温度、湿度、光照等参数进行实时监测与反馈，有效提升了人们的居住体验。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心，结合传感器模块、显示模块、控制模块等部分组成。
其中，传感器模块负责实时监测室内环境的各项参数，如温度、湿度、光照等；显示模块则负责将监测到的数据以直观的方式展示给用户；控制模块则根据预设的规则对环境进行自动调节。
三、硬件设计1. 单片机模块：作为系统的核心，单片机模块负责接收传感器数据，处理后通过显示模块展示，同时根据预设规则发出控制指令。
本系统选用性能优越、功耗低的单片机，如STM32系列。
2. 传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器等。
这些传感器能实时感知室内环境的各项参数，并将数据传输给单片机模块。
3. 显示模块：本系统采用液晶显示屏作为显示模块，能直观地展示温度、湿度、光照等数据。
4. 控制模块：根据单片机的指令，控制模块可以控制空调、加湿器、照明等设备的开关，以调节室内环境。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和传感器的数据处理。
程序设计采用C语言编写，易于理解和维护。
数据处理部分需要对传感器数据进行实时采集、处理和存储，以保证数据的准确性和可靠性。
五、系统功能1. 实时监测：系统能实时监测室内环境的温度、湿度、光照等参数。
2. 数据展示：通过液晶显示屏，用户可以直观地看到各项环境参数的数据。
3. 自动调节：根据预设的规则，系统能自动调节空调、加湿器、照明等设备，以保持室内环境的舒适和健康。
4. 报警功能：当室内环境参数超出预设范围时，系统会发出报警提示，以便用户及时采取措施。
六、系统优势1. 高精度：采用高精度的传感器，能准确监测室内环境的各项参数。
《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着人们生活品质的提高，对居住环境的舒适度、健康性和安全性提出了更高的要求。
室内环境监测系统因此应运而生，它能够实时监测室内环境的各项指标，如温度、湿度、空气质量等，为人们提供一个舒适、健康的居住环境。
本文将介绍一种基于单片机的室内环境监测系统设计，以实现对室内环境的实时监测和智能控制。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器，通过传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据，经过单片机处理后，将数据显示在液晶显示屏上，并通过无线通信模块将数据传输至手机APP或电脑端进行远程监控。
同时，系统还可根据预设的阈值，通过控制模块对室内环境进行智能调节，如调节空调、加湿器等设备。
三、硬件设计1. 单片机模块：本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器，其具有高性能、低功耗、易编程等优点，能够满足系统的实时性和稳定性要求。
2. 传感器模块：传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和空气质量传感器，用于实时采集室内环境的各项数据。
3. 液晶显示屏模块：用于显示采集到的室内环境数据，方便用户查看。
4. 无线通信模块：采用Wi-Fi或蓝牙模块，实现数据的无线传输，方便用户进行远程监控。
5. 控制模块：通过继电器或PWM控制模块，实现对空调、加湿器等设备的智能控制。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP或电脑端的数据处理与显示。
1. 单片机程序设计：以C语言或汇编语言编写单片机程序，实现数据的采集、处理、显示及传输等功能。
程序应具有实时性、稳定性和可扩展性。
2. 数据处理与显示：手机APP或电脑端接收到数据后，进行数据处理和显示。
可通过图表、曲线等方式直观地展示室内环境的各项数据，方便用户查看和分析。
五、系统实现1. 数据采集：传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据。
2. 数据处理：单片机对采集到的数据进行处理，如滤波、转换等，得到准确的数据值。
１、前言
目前市场上已有便携式温湿度计、短距离的无线温湿度检测仪，方便着人们的生活。
但随着经济水平的提高，对传感器的远程化和无线化提出了更高的要求和需求。
针对这一趋势，我们设计了这款基于ＡＶＲ单片机的温湿度监测仪。
它的优点在于能实现远程数据的采集，它是通过ＧＳＭ模块实现的，这也就意味着即使远隔千里也可以实现数据的采集。
２、硬件设计
２．１ 数字型温湿度传感器ＤＨＴ１１
ＤＡＴＡ用于微处理器与ＤＨＴ１１之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间４ｍｓ左右，数据分小数部分和整数部分，根据系统需求，此处只取整数部分。
在采集数据时，单片机首先拉低总线电平给ＤＨＴ１１发送开始信号，然后拉高电平，ＤＨＴ１１检测到起始信号后拉低总线电平，表示ＤＨＴ１１响应。
然后，单片机对ＤＨＴ１１发送的数据信号进行采集，电路图１所示：
２．２ ＧＳＭ模块
此设计使用华为ＧＴＭ９００Ｂ无线模块中的ＧＳＭ部分，它支持标准的ＡＴ命令及增强ＡＴ命令，是高速数据传输等各种应用的理想解
决方案。
其中的Ｔｅｘｔ模式只支持传送英文及数字信息，鉴于ＴＥＸＴ模式在运行中的易操作性，我们最终选择了这种模式作为ＧＳＭ模块与单片机之间的通信方式。
ＧＳＭ模块与单片机的工作电平不同，使用时需用
ＭＡＸ２３２进行电平转换。
２．３ ７段数码管显示模块
为方便程序编写，减少单片机Ｉ／Ｏ口的使用和系统资源，此设计使用４片带锁存功能的移位寄存器７４ＨＣ５９５分别控制四段数码管静态显示。
２．４ ４Ｘ４矩阵键盘模块
初始化ＰＢ高４位输出０，低４位输入且使用内部上拉电阻，ＩＮＴ０
低电平触发，平时单片机不用扫描按键，当ＩＮＴ０触发时产生外部中断，单片机开始扫描按键，在中断程序中读取ＰＢ口的值，判断键值。
键盘电路原理图及按键定义分别如图２，３。
２．５ 太阳能充放电模块
集成运算放大器ＬＭ３５８构成的串联型稳压电路将两节可充电锂电池稳压到５Ｖ左右，该模块可根据需要在４－６Ｖ之间调节稳压值。
两路电压比较器ＬＭ３９３分别实现欠压和过压保护，调节滑动变阻器Ｒ１４和Ｒ１６可改变过压和欠压的阀值。
降压二极管Ｄ１需根据太阳能电池板的最大输出电压选择一个或多个以及型号，使锂电池充电电压不超过８．４Ｖ。
电路原理图如图４所示：
３、软件设计
软件设计总体上采用基于数据缓冲区
和中断的编程思想。
单片机片内的存储器中，定义了四个数据缓冲区，分别是ＧＳＭ数据缓冲区、ＤＨＴ１１数据缓冲区、七段数码管
基于ＡＶＲ单片机的无线环境监测仪设计
李强 胡蕴琪 王晓君 公静霞
（山东大学物理学院 山东济南 ２５０１００）
摘要：此设计以ＡＴＭｅｇａ１６单片机为控制核心，系统由探测节点完成对环境温、湿度的数据采集和处理，并通过ＧＳＭ模块定时向指定手机发送信息，电话号码和发送时间间隔可通过键盘随时更改。
整个系统使用２节可充电锂电池供电，并配有太阳能充放电模块，适用于室外环境长时间的温湿度定点监测。
关键词：无线 环境监测 ＧＳＭ模块 太阳能充电中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：
1007-9416(2012)08-0121-02
图２图１
图
３
ＰＯＷＥＲＰＯＷＥＲＣＣ
ＵＴＤ图４
・・・・・・下转第１２３页
确保工作的可靠性：当给料罐到低料位时，发出加料请求，泄压阀开启减压，压力达到常压时，开启进料阀，从贮煤仓进料；达到高料位时，发出停料请求，关闭泄压阀，进料阀关闭，升压到工作压力。
给料罐与分配器之间采用管道连接，通过钟罩阀来控制向分配器下料，为了不影响分配器的称重计量，在给料罐与分配器之间设两个钟罩阀，钟罩阀之间管道在正常工作时保持常压，并设两段波纹管以隔离连接力的影响。
（３）分配器：分配器设两个机械料位传感器，低料位时，停止称重计量，发出加料请求，输送管增压到工作压力，然后开启钟罩阀，开始进料，到高料位时，关闭钟罩阀，下料管减压到常压，恢复计量；底部设分格轮和搅拌装置，搅拌装置伴随分格轮同步旋转，以保证粉煤能够均匀分配到喷枪中；分配器罐体支撑上设称重传感器，以获知减重的信息，从而得知瞬时的给料量，对比这个量，可调整分格轮的转速来调整加煤量。
２．３ 技术操作条件
（１）粉煤粒度及含水率：粉煤粒度对铅的还原有重要的影响。
表１列出了几家ＱＳＬ法炼铅厂的粉煤粒度分布及铅还原情况。
表１ 粉煤粒度对终渣含铅量的影响
还原剂 粒度分布
终渣含铅 备注
中国西北铅锌厂
粉煤 －２００ｕｍ＞５０％ ２７％ 平均终渣含铅 德国斯托尔贝格工厂 焦煤 －１５０ｕｍ＞５０％ ２．５～３％ 韩国温山冶炼厂
粉煤
－４５ｕｍ＞５０％
４～７％
可以看出，
随着粉煤粒度增大，终渣含铅量下降。
这是由于在ＱＳＬ法炼铅工艺中，铅相在粉煤表面析出会形成一层液膜覆盖反应
表面，易隔断渣相与粉煤的接触，如粉煤半径较大，则液膜较易破裂而露出粉煤表面，增大反应速率，从而降低终渣中铅含量。
但是如粒度太大，粉煤流动性差，对管道的磨损率也增大，因此需找到一个粉煤的临界半径，这样既可以保证其传输效率，又可以确保粉煤和渣相有足够的反应界面而使还原反应连续进行。
含水率是影响物料流动特性的重要参数，对粉体的摩擦特性、流动性、分散性能和压制性能起着重要的作用。
当煤粉中水分较高
时，煤粉颗粒之间存在的自由水主要以黏附液、楔形液和毛细管上升液等方式存在。
水表面张力的收缩将引起对２个颗粒之间的牵引力，形成液桥，造成颗粒的团聚，出现造粒现象；同时引起摩擦系数和粘度的增大。
已有相关研究表明，随着煤粉含水率的增大，煤粉的质量流量逐渐降低，且当煤粉含水率增加到６％时，输送非常困难，经常出现堵管现象。
一般来说，为保证粉煤还原效率及输送系统通畅，采用的粉煤粒度须小于０．０５ｍｍ，含水量小于１％。
（２）输送压力：粉煤气力输送系统的阀门及组建均采用气动驱动，处于安全考虑，全部采用氮气，最高驱动压力为１．１Ｍｐａ。
粉煤和氧气流量对实现ＱＳＬ炉还原段的工艺技术操作条件十分重要。
控制系统可根据给煤量和粉煤输送载体量，分别给出每个喷嘴的粉煤流量，并自动调整每个喷嘴的氧气流量。
粉煤输送载体压力应保持稳定，约为０．３５～０．５ＭＰａ。
氮、氧气的压力为０．６～１．０ＭＰａ，当氧气压力降至最低值（约０．６ＭＰａ），氧气通道将自动切换成氮气，防止氧气通道中灌入熔体。
３、结语
近年来我国精铅产量稳步增长，已成为全球铅生产、消费中心，提高我国铅冶炼的装备水平和工艺设计水平对改善我国铅冶炼工业整体落后面貌、改善工作及大气环境、提高工业自动化及企业综合经济效益等均起着非常重要的作用。
在ＱＳＬ一步炼铅工艺中，应选择合理的粉煤输送及控制系统，以提高工作的安全和可靠性，起到降低能耗、减少污染的作用；选取合理的技术操作条件，提高粉煤的传输效率及还原作用，达到减少粉煤对管道和喷枪的磨损，降低液态渣中铅含量的目的。
参考文献
［１］龚欣，郭晓镭等．高固气比状态下的粉煤气力输送［Ｊ］．化工学报，２００６，５７（３）：６４０－６４４．
［５］吴永昌．ＱＳＬ炼铅工艺实践及改造设计与研究［Ｄ］．云南：昆明理工大学，２００７．
显示缓冲区、键盘数据缓冲区。
ＧＳＭ数据缓冲区采用循环队列的数
据结构，ＤＨＴ１１数据缓冲区和键盘数据缓冲区采用线性表的数据结构，七段数码管显示缓冲区采用的是一维数组，用来存放显示数字的字形码。
ＤＨＴ１１采集数据完成后，数据首先存入ＤＨＴ１１数据缓冲区中，然后放入七段数码管显示缓冲区中显示出来。
键盘输入的键值首先存入键盘数据缓冲区中，同时也会存入七段数码管显示缓冲区中，并在数码管上显示出来，按“确定”键后，键盘缓冲区中的键值会被送入ＣＰＵ中处理，更改系统设置或执行其他命令。
系统也会定时将采集到的温湿度数据压入ＧＳＭ发送队列进行发送。
整个系统在基于中断的系统时钟下有序地运转。
系统的输入＼显示共分为五个模式，这五个模式由全局变量ｉｎｐｕｔ＿ｓｔａｔｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ）控制，并用ｓｗｉｔｃｈ语句控制具体程序中的转向。
（图５，表１）
４、结语
这款基于ＡＴＭｅｇａ１６单片机的无线温湿度监测系统在目前应
用上还存在成本较高的问题，但是低耗远程控制监测必将是未来环境检测系统发展的趋势，在这里我们仅作一些有益的探索，以期实现监测系统的诸多功能。
参考文献
［１］马朝．ＡＶＲ单片机嵌入式系统原理与应用实践．北京航天航空大学出版社，２０１１．０８．
［２］童诗白．华成英．模拟电子技术基础．高等教育出版社，２００６．０５．［３］王骐．单片机控制ＧＳＭ模块实现短信收发的软件设计．［４］广州奥松电子有限公司．数字温湿度传感器ＤＨＴ１１．
图５表１
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