基于单片机家居采集系统_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
基于单片机家居采集系统
上传于||文档简介
&&单​片​机​ ​ ​采​集​系​统
阅读已结束，如果下载本文需要使用3下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩55页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢基于51单片机的智能家居控制系统_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
基于51单片机的智能家居控制系统
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用3下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩12页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢　　摘 要 以AT89S52单片机为控制核心设计分析了可用于对室内环境进行监测和报警的控制系统。该系统使用传感器技术等单片" />
免费阅读期刊
论文发表、论文指导
周一至周五
9：00&22：00
基于单片机的室内环境监测系统设计
2014年1期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要 以AT89S52单片机为控制核心设计分析了可用于对室内环境进行监测和报警的控制系统。该系统使用传感器技术等单片机控制技术实现了对家居环境的温湿度、煤气浓度与甲醛浓度的采集、显示与状态报警等功能。文章首先对系统的硬件结构和各模块功能进行了分析，然后从软件设计的角度对各功能的实现进行了阐述，最后对其应用优势进行了总结。 中国论文网 /8/view-4861138.htm　　关键词 AT89S52；单片机；室内环境；监测；控制 　　中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：（9-02 　　单片机具有可编程、损耗低、应用场景灵活多变、实现功能多样等特点，以单片机作为控制核心的控制与监测系统得到了广泛的关注和发展。随着生活条件的改善，人们对家居环境的需求逐渐提升，为实时监测家居环境中的空气质量，及时调整与控制家居环境中的温湿度等，基于单片机的综合监控系统在室内环境监测中获得了普遍的应用。利用单片机作为主控核心，配合使用多种传感模块和数据处理模块，可以非常高效便捷的对家庭环境中的温湿度、气体等进行数据采集与分析，一旦家居环境出现异常，系统可以及时报警，若配合使用无线通信技术和无线通信模块，还可以实现远程管理和控制，使得家居生活逐渐向自动化、智能化方向发展。 　　1 系统总体结构 　　基于单片机的室内环境监测系统可实现的功能应该包括以下几部分内容：数据处理与功能控制、环境参数采集与传输、显示与报警。基于该理念可将整个室内环境监测系统设计为如图1所示结构。 　　图1 系统总体结构框图 　　其中，主控制核心部分可以使用AT89S52单片机，其具有8K的可编程存储器和256个字节的数据存储器，可使用的输入输出端口为32位，该单片机还具有3个定时/计数器，可通过中断的方式实现高级中断行为的处理，能够满足监测系统的控制与管理需求。温湿度检测模块可以使用DHT11传感器，该传感器可以将采集到的温度和湿度模拟信号转换为数字信号进行传输与处理，具有稳定性高、可靠性高等特点。其可辨别的温度范围为0到50℃，分辨率为1℃，湿度范围为20%到90%，分辨率为1%RH，可满足应用需求。煤气检测与传感模块可以使用MQ-5半导体式气体传感器。甲醛检测模块可以使用CH20/C-10电化学传感器，该传感器结构简单，性能稳定，基本能够满足家庭使用需求。其他如报警电路、控制电路等适配简单，只需要满足系统功能需求即可。 　　若希望系统具有无限通信功能，则只需要在单片机的输入输出端口添加无限传输模块即可。 　　2 硬件功能 　　2.1 整体功能 　　整个硬件系统中单片机作为主控核心，外围连接传感器电路、报警电路以及控制电路等模块。系统工作时各传感器会定时对周围环境中的温度、湿度、气体浓度等参数进行采集和量化，得到的数据被传输到单片机中进行数值比较，若所采集到的数据信息在正常范围以内，则单片机将该数据信息输出至显示单元进行实时显示，并控制系统重新执行数据采集工作；若所采集到的数据信息已经超出正常范围，则单片机通过其输出端口向报警电路发送报警信号，并向控制单元输出控制信号，由控制单元控制其所连接的换气扇或阀门等工作，遏制环境的进一步恶化。 　　2.2 各模块具体功能 　　1）温湿度监测模块。系统中所使用的温湿度传感器具有自校准信号输出功能。其分别使用感湿元件和测温元件对家居环境中的空气湿度和空气温度进行采集和数字化处理，所处理后的数据可通过四位引脚实现数据的传输。该模块所使用的传输方式为单线制串口传输，故其传输距离远，可在重点关注位置进行布置。 　　2）甲醛监测模块。为实现对环境中甲醛含量的检测，甲醛监测模块需要由甲醛探头和数据传感器两部分构成。探头负责对室内环境中的空气进行采样分析，生成一个与甲醛浓度相关的电流信号，然后该电流信号被转化为可识别和处理的电压信号进行传输。 　　3）煤气监测模块。该模块主要是使用气敏元件对家居环境中的天然气、液化气等敏感，可以将检测到的信息转化为电流号，再经由MQ-5传感器将电信号转化为模拟电压信号，经过模数转换后，获得最终可识别和处理的数字电信号。 　　3）模数转化模块。该模块主要用于将煤气检测数据与甲醛检测数据转化为单片机可识别的数字信号。系统所使用的模数转化模块为ADC0832，该芯片可将模拟信号转换为8为数字信号，即分辨率为256，其采用双通道模式进行数据转换，故转换时间短，转换稳定度高。 　　4）单片机模块。该模块主要负责相关数据的接收和控制信号的传输等功能。AT89S52单片机可进行并行输入输出，可以外接多个数据输入输出单元，具有非常广泛的适用性。系统中，单片机除了外接传感器传输端口外，还连接了显示单元、报警单元以及控制单元。 　　5）换气扇控制电路。该电路模块主要负责在系统检测到室内被检测气体含量超出预定范围时的排风换气等工作，这样可以有效降低家居生活中危险情况发生的可能性。该部分模块可以使用光电耦合器件控制换气扇的启停。当需要换气扇工作时，控制电路向光电耦合器发送控制电平使其处于导通状态，从而使得换气扇线路变为通电状态，当需要换气扇停止工作时，只需要发送停止控制电平即可断开换气扇的电源输入。 　　6）燃气阀门控制电路。该电路模块主要负责控制燃气阀的通断状态。该部分电路由光电耦合器、晶闸管以及电磁阀等三部分构成。其中电磁阀为直动式，其接收到正向脉冲时会变为开启状态并保持，接收到反向脉冲时会关闭并保持。实际应用中只需要适时适当调节单片机控制信号输出电平即可实现对燃气阀门的控制。 　　3 软件功能 　　3.1 温湿度测量功能实现 　　单片机中预设家居环境的正常温度为10℃到30℃，湿度为30%到60%。系统上电后各模块进行初始化，然后经过一定的时延后，单片机向传感器发送工作信号，控制传感器进行温湿度采集，采集得到的信息被转换为数字信号后被传输到单片机单元进行数值转换和数值分析，转换的目的在于将相关信息转换为显示器可识别的数据进行数值显示，分析的目的在于将相关弄信息与预设值进行比较，若环境参数值不在预设值范围内，则单片机驱动光报警装置进行报警。同时，单片机控制温湿度采集单元继续进行参数采集，参数恢复正常状态时，单片机输出控制信号取消报警。
　　在控制方式、时间和数据长度设置方面，为适应系统需求，可使用单总线的格式进行数据通信，通信时间间隔控制在4 ms，数据长度控制为40bit，该长度内既包含数据信息，还包含校验信息。 　　温湿度采集单元处于空闲状态时运行在低功耗模式下，处于工作状态时运行在高速模式下。这种工作方式对于实现能源节约具有现实意义。 　　3.2 煤气测量功能实现 　　煤气测量的软件设计思路与温湿度测量实现方式类似，均由单片机控制实现，即首先在单片机中存储一个煤气正常范围，然后在系统上电后进行模块初始化，并经过一定时延后接收控制信号进入环境空气采集状态。所采集到的信息经过模数转换后传输到单片机中进行处理和分析，处理结果被传送到显示单元进行显示，而分析结果则需要进行进一步的判断。若测量值大于预设值，则系统进入延时状态，等待下一次测量结果，若所得到的测量结果恢复至正常范围内，则认为上次测量结果是由某些干扰或可控原因所引起的，不需要报警，若所得到的测量结果仍旧超出正常范围，则确认家庭环境中出现煤气泄漏，单片机控制报警单元发出报警信号，同时单片机向控制单元发送控制信号，关闭阀门切断气源，打开排气扇进行通风。当系统监测结果恢复到正常状态时可关闭蜂鸣器，但仍旧打开光报警器，以便于后续的检查与处理。 　　3.3 甲醛测量功能实现 　　该功能实现流程与上述两个功能类似，但相较于上述两个功能而言，甲醛测量与控制实现更为简单，只需要执行数据采集与结果显示即可。 　　需要说明的是，为便于用户观察，可以使用不同的发光二级管来显示不同的报警类型，如使用最为醒目的红色发光二级管显示煤气测量信息、使用黄色发光二级管显示甲醛测量信息、使用绿色发光二级管显示温湿度测量信息等。 　　4 总结 　　随着家庭生活条件的改善，人们对家居环境的安全性和舒适度提出了更高更新的要求。为满足人们日益增长的使用需求，可以使用单片机作为控制核心实现家居环境相关参数的测量与监控。本文所述系统中所使用的AT89S52单片机成本低，功能丰富，配合使用多种传感器和外围电路可以很好很方便的实现室内环境的监测，配合使用LED显示模块、蜂鸣器报警模块、报警模块、光电耦合控制模块等还能实现对实时监测结果的显示和处理等功能。该系统使用方便，对于推动室内环境监测自动化、智能化的发展具有重要意义。 　　参考文献 　　[1]于波.基于单片机的室内环境监测系统设计[D].中国海洋大学，2011. 　　[2]柴恒蕾.基于单片机的温度测控系统设计[J].企业技术开发，）. 　　[3]费红波，吉锤.可燃气体报警器及其检测标定系统的设计[J].江苏现代计量，2010（1）. 　　[4]刘千，丁会柱，吴晟暌，基于ARM的智能化公寓安防测控系统设计[J].电子设计工程，）.
转载请注明来源。原文地址：
【xzbu】郑重声明：本网站资源、信息来源于网络，完全免费共享，仅供学习和研究使用，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。
xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。基于51单片机的智能家居系统_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
基于51单片机的智能家居系统
上传于||文档简介
&&基​于1​单​片​机​的​智​能​家​居​系​统
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩42页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢基于单片机的智能家居系统的研究_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
基于单片机的智能家居系统的研究
上传于||文档简介
&&单​片​机​、​智​能​家​居
阅读已结束，如果下载本文需要使用5下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩46页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢