基于单片机的室内环境智能化监测系统设计说明

2016届毕业生毕业设计说明书

(原创保证能用)

题目: 基于单片机的室环境智能监测系统设计

院系名称：专业班级：

学生：学号：

指导教师：教师职称：

2016 年05月25日

摘要

随着社会的发展，科学技术的提升，生产生活的不断优化，人们的生活水平也在随之不断提高，因此人们也开始越来越重视室环境发舒适程度。住宅不仅是家庭团聚和生活的场所，而且还是人们生活的重要物质保障，但随着装修材料的肆意使用和生活用品的日益广泛，居住环境的隐患大幅度提高，室环境污染已成为严重影响现代人类健康的杀手之一，严重影响着人们的生产生活。因此尤为重要的便是室环境的监测，不仅要灵敏的检测出各种有害气体的浓度大小，也要具有报警功能，可以时刻提醒危险。当下市面上也有很多监测室环境的装置仪器，但其大部分价格偏高而且功能相对单一局限，因此非常需要能够综合监测室温湿度和有害气体的智能系统。

本设计主要运用了如下几方面的功能：

1．将单片机和温湿度、气体传感器相连接，实现实时采集和读取室温湿度值以及监测气体浓度，达到预期效果。

2．利用LCD完成了显示电路的设计。

3．利用蜂鸣器报警功能，当气体浓度值和温湿度值超过设定的标准值时，实现自动报警功能。

4．当温湿度超限时，LCD显示器可以立即提示并结合发光二极管报警，当气体浓度超限时采用发光二极管报警。

关键词：单片机；声光报警；LCD显示电路；室环境监测

Title The design of indoor environmental intelligent

monitoring system based on the Single Chip

Microcomputer

Abstract

With the development of society, the improvement of science and technology, the continuous optimization of production and life, people's living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment. Residence is not only the place of family party and life, but also an important material guarantee of people's lives. But with the wanton use of decoration materials and daily necessities, the hidden danger of the living environment is greatly improved. Indoor environment pollution has become one of the serious killer on the modern

human health, impacting on people's production and life. Therefore, it is particularly important to monitor the indoor environment, not only to be sensitive to detect the concentration of harmful gases, but also with alarm function, it can always remind the danger. At present on the market also has a lot of indoor environmental monitoring instrumentation, but most of its high price and function relative to a single limited. Therefore there is a great need for comprehensive monitoring of indoor temperature and humidity and harmful gas intelligent system.

This design mainly uses the following several aspects of the function:

1 The single chip microcomputer and the temperature and humidity, gas sensor are connected to achieve real-time collection and reading room temperature and humidity values as well as monitoring the gas concentration, to achieve the desired results.

2 The design of display circuit is completed by using LCD.

3 Using buzzer alarm function, when the gas concentration and temperature and humidity value exceeds the set standard value, realize the automatic alarm function.

4 When the temperature and humidity are out of limit, the LCD monitor can prompt and combined with the light emitting diode warning, when the gas concentration exceeds the limit, the light emitting diode is used to alarm.

Key words:MCU; Sound and light alarm; LCD; Indoor environment monitoring

基于物联网的室内环境甲醛监控系统设计与实现

基于物联网的室内环境甲醛监控 系统设计与实现

目录 第一章绪论 0 1.1 选题背景 0 1.2小结 0 第二章作品方案设计 (1) 2.1 作品方案 (1) 2.1.1 作品概述 (1) 2.1.2 上位机软件设计及WEB服务器设计 (2) 2.1.3 网关设计 (3) 2.1.4 ZigBee无线传感器网络的设计 (4) 2.2 预期目标 (5) 2.3 小结 (5) 第三章上位机与WEB服务器设计 (6) 3.1上位机软件设计 (6) 3.1.1功能模块 (7) 3.2 小结 (12) 第四章网关数据收发软件设计 (12) 4.1硬件系统 (13) 4.1.1 SIM900A 开发板 (13) 4.1.2 协调器 (14) 4.2 软件系统 (15) 4.2.1 GPRS模块程序设计 (15)

4.2.3 ZigBee协调器程序设计 (17) 4.3小结 (18) 第五章底层ZigBee节点软硬件设计 (19) 5.1硬件系统 (19) 5.1.1 ZigBee节点底板电路设计 (19) 5.1.2 甲醛检测传感器MS1100-P111 (20) 5.2软件设计 (21) 5.3小结 (22) 第六章测试和结果分析 (23) 6.1测试目的与方案 (23) 6.2 上位机软件测试 (24) 6.3 网关测试 (25) 6.4 底层ZigBee网络测试 (26) 参考文献 (27) 附件 (28)

第一章绪论 1.1 选题背景 甲醛具有比较高的毒性并且被我国列入在有毒化学品优先控制名单上。甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。它是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物质之一。甲醛问题己成为全球公共卫生关注的焦点。 近年来，家庭装修成为人们时尚的追求，但在美化了居室环境的同时，也因很多装饰材料中含有毒物质，造成室内空气污染，特别是室内甲醛污染更为严重，对人体的健康造成了极大的危害。 因此加强对甲醛污染的监测和控制，对于保护人类日常生活的健康具有要的理论意义和实践意义。除采用常规方法将其去除外，对存在甲醛的环境及时通风是关键。本项目针对甲醛检测、开风扇或其他排气装置进行通风、报警展开设计，稀释甲醛浓度，使其达到允许浓度，同时报警，提醒人们注意健康。当然，本系统不仅仅只是适用于家庭室内，也适用于生产装演材料、家具厂等场合。 1.2小结 结合以上所述，研究一套低成本，高效率的甲醛监控系统，对于解决家庭室内环境甲醛浓度监测难、不好控制、保障人们日常生活安全具有重要意义，同时也具有很大的市场前景和现实意义。

基于单片机的室内环境智能化监测系统设计说明

2016届毕业生毕业设计说明书 (原创保证能用) 题目: 基于单片机的室环境智能监测系统设计 院系名称：专业班级： 学生：学号： 指导教师：教师职称：

2016 年05月25日

摘要 随着社会的发展，科学技术的提升，生产生活的不断优化，人们的生活水平也在随之不断提高，因此人们也开始越来越重视室环境发舒适程度。住宅不仅是家庭团聚和生活的场所，而且还是人们生活的重要物质保障，但随着装修材料的肆意使用和生活用品的日益广泛，居住环境的隐患大幅度提高，室环境污染已成为严重影响现代人类健康的杀手之一，严重影响着人们的生产生活。因此尤为重要的便是室环境的监测，不仅要灵敏的检测出各种有害气体的浓度大小，也要具有报警功能，可以时刻提醒危险。当下市面上也有很多监测室环境的装置仪器，但其大部分价格偏高而且功能相对单一局限，因此非常需要能够综合监测室温湿度和有害气体的智能系统。 本设计主要运用了如下几方面的功能： 1．将单片机和温湿度、气体传感器相连接，实现实时采集和读取室温湿度值以及监测气体浓度，达到预期效果。 2．利用LCD完成了显示电路的设计。 3．利用蜂鸣器报警功能，当气体浓度值和温湿度值超过设定的标准值时，实现自动报警功能。 4．当温湿度超限时，LCD显示器可以立即提示并结合发光二极管报警，当气体浓度超限时采用发光二极管报警。

关键词：单片机；声光报警；LCD显示电路；室环境监测 Title The design of indoor environmental intelligent monitoring system based on the Single Chip Microcomputer Abstract With the development of society, the improvement of science and technology, the continuous optimization of production and life, people's living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment. Residence is not only the place of family party and life, but also an important material guarantee of people's lives. But with the wanton use of decoration materials and daily necessities, the hidden danger of the living environment is greatly improved. Indoor environment pollution has become one of the serious killer on the modern

视频监控系统设计规范

视频监控系统设计规范 一、设计原则 目前工程中基本都设计图像监控系统，比较能直观的反应现场设备运行状况，同时兼顾重要场合的安全防备，根据现场用户需求及使用情况，结合以往工程施工经验，视频监控系统设计的原则以保证图像的清晰性、流畅性、功能实用性为主，同时兼顾价格因素。 二、系统总体功能设计 室内环境包括：中控室、泵房、配电室 2、室外环境主要包括：水厂、泵站、水源地的厂区监控。 河道、闸门、水库的环境监控。 三、现场使用条件需求分析 1、中控室：光照强度较高，监控面积小（约20-50平方米），要求安装布 线规范美观，24小时不间断监控。 2、配电室：光照强度较低，监控面积小（约20-30平方米），既要监控整 体又要看到局部，24小时不间断监控。 3、泵房：光线较暗，监控面积小（约50-80平方米），既要监控整体又要 看到局部，24小时不间断监控。 4、水厂、泵站的厂区：因室外环境，光照较强，监控距离100-150米，24小时不间断监控，对重点部位有特殊监控要求（人员入侵时报警提醒，同时进行图像跟踪）。 5、水源地环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离50-100米，24小时不间断监控，有特殊监控要求（人员入侵时报警提醒，同时进行图像跟踪），

同时需音频采集及高音喊话功能。 6、河道、闸门环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离200-300米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能要求较高，清晰度要求较高，要求透雾功能。 7、水库环境监控：因室外环境，光照较强，监控距离300-1000米，24小时不间断监控，既要监控整体又要看到局部，夜视功能要求较高，清晰度要求较高，同时需音频采集及高音喊话功能，要求透雾功能。 四、主要设备说明 主要指标如下： 4.1.1机芯： 常用CCD和CMOS两种类型的感光芯片。 CMOS产品低能耗、高像素、低成本、噪点控制好、宽动态性能优越。 CCD产品高能耗、低像素、高成本、噪点控制一般、宽动态性能差。4.1.2镜头、光圈、焦距、尺寸 4.1.2.1.镜头 广角镜头：视角在90度以上，一般用于电梯轿厢内、大厅等小视距大视角场所；2.8mm，2.5mm 标准镜头：视角在30度左右，一般用于走道和小区周界等场所，1/2”CCD 摄像机，标准镜头焦距定为12mm；1/3”CCD摄像机，标准镜头焦距定为 8mm；1/4”CCD摄像机，标准镜头焦距定为6mm； 视角在60度以上用于5*5米左右场所3.6mm4mm 视角在50度以上用于8-10米左右场所6mm

智能家居环境监测系统设计与实现

智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输，实现家居电器的智能控制，随着4G网络的快速发展，智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测，其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量，三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中，基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点，通过ARM微处理器实现嵌入式编程，然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统，采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点，实现无线传感器网络的室内环境信息采集，以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能，需要将传感器节点进行良好的部署和优化，以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后，通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点，汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器，以便服务器进行处理。信息传输过程中，为了实现高效数据传输和分发，需要将数据进行压缩和存储，实现传感器网络的聚簇作用，同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载，需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后，环境监测装置负责处理采集到的数据信息，发现相关的信息超过用户设置的预警值，则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户，同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面，以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计

室内五大污染物及室内环境检测仪的介绍

室内五大污染物及室内环境检测色谱仪的介绍 甲醛 性质：甲醛是一种无色的强烈性气味的气体，随着室内温度的上升挥发速度加快 来源：一般隐蔽在装饰材料及新的组合家具（胶合板、大芯板、中纤板、刨花板、碎料板）等装修材料及粘合剂中 危害：有异味感，造成刺眼流泪，咽喉不适或疼痛，恶心，呕吐，咳嗽，气喘甚至肺水肿。长期呼吸可引起鼻咽癌，月经紊乱，细胞基因突变，引起新生儿染色体异常，白血病，青少年智力下降，儿童和孕妇对甲醛有为敏感，危害也就更大 苯及苯的系物 性质：苯，甲苯，二甲苯为无色透明液体，具有强烈芳香气味，易挥发，易燃有毒 来源：主要隐藏在油漆，涂料，粘合剂，人造板，塑料板，壁纸，地板革，地毯，化纤窗帘等 危害：苯对造血系统造成危害，可致贫血，感染，皮下出血，头痛，头昏，红肿，对人体致癌，能发展成白血病，还影响生殖系统，毒性可导致婴儿产生缺陷 挥发性有机物（TVOC） 性质：挥发性（TVOC）苯系统，有机氯化物，氟里昂系列，有机酮，胺，醇，醚，酯，酸和石油*化合物等，在常温下以蒸发的形式存在于空气中 来源：其主要存在于快干漆，涂料，胶粘剂，化妆品，清洁剂，有机氯化物，氟里昂等。地面，墙面装饰材料，家具，地毯，地板蜡，空调管道衬套 危害：当（TVOC）浓度为3.0——25mg/m3时会产生刺激和不适，常见的症状；可能出现头痛，眼睛不适，浑身赤热，干燥，疲倦，喉部不适等 氨气 性质：氨气是一种无色有强烈刺激性气味的气体 来源：隐藏在室内装饰材料中的添加剂和增白剂中 危害：短期内吸如大量氨气后可出现流泪，咽痛，声音嘶哑，咳嗽，痰带血丝，胸闷，呼吸困难，可伴有头晕，头痛，恶心，呕吐，乏力等症状，严重者可发生肺水肿，成人呼吸窘迫等综合症状，同时可能发生呼吸道刺激症状 室内环境(TVOC)检测专用气相色谱仪配置：

基于单片机的室内环境监测系统设计

基于单片机的室内环境监测系统设计 发表时间：2018-08-10T16:04:40.997Z 来源：《科技中国》2018年6期作者：张策闫永纯于水闫兵张秀君[导读] 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 关键词：单片机室内环境监测系统设计引言：随着人们生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高，在使用煤取暖的过程中经常发生煤气中毒事件，给国家以及人们造成巨大的损失。因此需要进一步完善监控系统，通过GSM网络为远距离传输数据提供必要的媒介，最大程度地保证人们的生命财产安全。 一、系统工程过程与总体结构 现阶段，我们已经进入到信息化时代，在科学科学技术与信息技术迅猛发展的时代背景下，超远程的实时监控系统悄无声息的出现在人们的视野中，以其较大优势与新颖性为当前家庭起居、生活以及出门带来极大的方便与全新的理念，极大了方便了人们日常生活、工作与学习，进一步优化了生活品质。目前，我国已经建立了相对完善的GSM网络，其主要的业务就是进行语音通信，该网络以其独立的优势被广泛应用。通过GSM网络建立一个环境监测网络，每个家庭都需要一个发射机与一个传感器，并将监测到信息及时反馈到监控中心。系统是以住宅为平台，通过计算机网络技术与无线传感器网络技术等，将家电、娱乐设施以及安防系统等各个方面进行远程控制，从而形成现代智能化环境，既可以消除安全隐患，又有利于环境的改善【1】。 本系统的工作过程就是监测到现场的空气污染情况，并根据环境污染程度将这个情况传输到环境监控中心，通过计算机作出相应的分析与评估，并采取针对性措施进行有效防范。这样就建立了一个以监控室为中心和以若干个基本监测点的监测系统。从本质上将，就是将采集到的数据信息，利用现有的GSM网络，将数据信息以短消息的方式发送出去，接受模块将接收到的信息传输到PC机上，从而完成一系列的监控过程。现阶段，由于受到人们理念、生活方式以及经济发展水平等多方面的限制，本系统还无法在全国家庭中应用。从某种意义上将，GSM网络他代表着一种引领未来的趋势，以全新的理念与生活方式冲击着传统生活方式。其具备的所有功能主要是依赖于智能家居控制系统中的家庭网络控制器，将居住地与外部环境相连接，人们不需要出门就可以知外面的世界，突破了地域与实时间的限制【2】。 二、数据采集部分 GSM网络的段消息业务应用十分广泛，利用GSM手机短信模块，将现场采集到的新信息发送到监控室。本系统总共划分为数据采集模块、单机片控制模块与发射、接受以及监控模块。该部分有传感器、模数转换、单片机系统构成的，其中无线传感器主要依赖与无线传感器网络技术，无线传感器网络技术一门综合性比较强的学科，也就是说在具体应用中，无线传感器网络技术会涉及到多方面专业知识与专业技能，对技术人员与操作人员的专业能力与综合素养具有极高要求。无线传感器网络利用互联网技术，设置多个无线传感器网络实现应用功能的底层核心，无线传感器网络设计在系统集成之前需要经过准确验证，也就是说网络系统在投入使用前需要经过严格的认证与试验，以保证无线传感器网络设计符合相关功能要求与性能要求。从本质上讲传感器的主要作用就是感知CO的存在，根据CO浓度的不同输出不同的信号。此外，验证方法包括形式化验证与协调模拟，无线传感器网络设计过程包括很多环节，通过无线方式来准确采集环境中所需要的参数，接受监控中心发出的命令，从而将这些数据信息传输到处理器，这就是模数转换器的作用，将传感器输送来的模拟信号转换成数字信号，再转换成相应信号发送到单片机进行处理【3】。 三、传输部分 传输部分主要是将已经采集到的数据信息通过无线发射模块发送出去，这个过程需要解决单片机与发射模块之间的电平转换问题，还包括二者的通信问题。 单片机与发射模块之间的电平转换是GSM网络设计的关键环节，在一定程度上直接影响着远程控制模块的安全性与稳定性。不像传统设计，一旦任何系统模块出现问题都不会导致整个设计重新进行，节省了设计成本，提高设计的准确度与科学性。在远程控制设计过程中，在目标系统投入生产之前，对整个系统设计进行模拟分析，以此保证单片机与发射模块之间的电平转换设计的准确性，一旦发现任何错误可以及时修正。实现与监测系统无线联络的对接，比如升温、降温、制冷以及开机等功能。此外，对整个远程监测控制系统设计过程进行实时跟踪与监督，对串口的控制要通过对串行口控制寄存器SCON与功率控制寄存器PCON设置来实现，及时发现潜在错误，并采取相应的防范措施，从而保证远程控制系统整体运行的稳定性与安全性。 四、计算机监控 WA VEOM是我们所采用的发射装置，它内部有个GSM MODEM部件，这个发射模块可以准确地发送和接受所有短信息，主要应用在远程监控领域中。在本系统中主要是利用GSM网络资源，结合单片机控制与PC机控制，实现对室内环境的远程监控。以GSM网络为基础，可以进行全方位与多层次的信息交互操作，进而保持家庭外部信息交流通常，即使不出家门也知道外面发生的事件，并通过获取外部信息来满足自己的多样化需求。我们采用合理的编写程序来与监控界面有效衔接，主要作用就是将接受模块接受到的数据信息通过COM1或者COM2端口接入到计算机中，然后，通过相关程度的运算，将数据信息转换成我们在PC屏幕上所显示出来的画面。这里所说的接受模块数据输出接口与计算机的COM1或者COM2端口都必须要符合云通信的相应协议，也就是说在很大程度上它们不需要接口转换电路就可以实现物力连接【5】。 最后，本系统只需要整个系统输入发生变化的元件，根据元件信息进行精准计算、模拟，可以最大程度地保证结果的准确性与真实性，不像传统的设计程序，需要经过复杂的计算流程。TPS-333感稳传感器可以检测出燃烧程度以及放热造成周围环境的变化，通过简单、快捷的计算与模拟方式，大大提高系统运行效率，节省大量人力与物力，在处理速度上具有绝对优势。而且通过改造的事件，本系统可以对模块之外的信息进行适当的接收与处理，扩展处理范围与对象。这个系统会接受新的事件，并根据事件发生的先后顺序将其插入到相应的位置中。事件队列会不断的被替换、更新以及删除，整个过程是的不断发展变化的，是一个动态模拟过程。同时，门上可以安装门磁传感器，用户不在家外出时，一旦门的开关发生异常现象或者其他变化时，远程控制系统就会发出相应信号，最大程度的保护用户的生命财产安全。

家居环境监控系统的设计与实现

家居环境监控系统的设计与实现 发表时间：2018-09-27T18:19:32.543Z 来源：《知识-力量》2018年9月中作者：王思雨郑献焕王幸韦婷婷王小方张博宇[导读] 随着计算机技术的进步和发展，“物联网”成为近些年热门的领域，这也是“互联网+”的必然趋势。在这种大背景下，人们的生活方式也发生了重大的变革，在家居领域来说，人们更加追求智能家居。家居智能化的发展 （桂林电子科技大学大学生创新创业综合实践基地,广西桂林 541004） 此文为2017年区级大学生创业训练项目（201710595280）阶段性研究成果 摘要：随着计算机技术的进步和发展，“物联网”成为近些年热门的领域，这也是“互联网+”的必然趋势。在这种大背景下，人们的生活方式也发生了重大的变革，在家居领域来说，人们更加追求智能家居。家居智能化的发展是今后大的趋势，也是研究和应用的热门领域，这也是为了更加便捷生活、提升生活品质。本文设计了一款家居环境监控系统，能够提供大家所向往的家居可视化。该系统能够及时反馈给你关于家里面的气温，湿度，有没有人，门窗是否锁好等等基本生活信息，该系统的操控可以通过手机、平板来控制。关键词：智能家居；环境监控；设计与实现 引言 智能家居是未来的发展趋势，在起步阶段的智能家居技术只是局限在小的范围内的蓝牙通信、红外线操作等远程操作。目前，新兴的小米、华为等公司声称的智能家居只是在手机里安装类似实体遥控器的红外线来实现对家电的控制，而没有用到局域网来控制家电，从而导致遥控距离不远，灵敏性差等，本质上是换一种形式的遥控器。但是随着网络技术的发展，无线路由器的普及和应用使得智能家居的实现可以基于无线路由技术，这种技术会提供更加稳定和可靠地传输，以及更加广阔的覆盖面积。本文设计的家居环境监控系统基于无线局域网技术，设计里的理念是用手机来操控家里的电器（如电灯照明系统、洗衣机、液晶电视、冰箱、空调等），出门时，打开手机，就可以看见家里的所有电器是何种状态，离开家时，可以通过手机断开总开关或者某些开关（比如冰箱要一直工作等），已达到节能的效果，而不是急急忙忙地找电源插头，如此智能的控制，让生活尽在手中。 一、系统需求分析 （一）市场分析 目前中国富有阶层正在形成，该部分家庭占城市人口的10%，占总人口的3.5%，主要针对这部分人的市场总量为1400万套。中国拥有1亿多的潜在客户，剩余的是十四亿人定为潜意识客户。与此同时，随着我国人口的不断增加和生活水平的整体提高，这一项数据还在不断的发生变化。但事实上，每年在家居方面的支出人均远远不止1000元。本系统设计基于移动技术通过手机对家居环境进行实时可视化监控，并且可以通过ARM平台与手机Android系统进行视频数据的传输和监控。本系统相比于市场上其他的相关产品而言，具有更加方便实用的可操作性，操作简单，容易学习，而且可以实现与智能家居的完美结合。 （二）功能需求分析 本系统在功能需求上以手机为中心，实现对家中家用电器的操控。在功能划分上主要有以下两个部分： 1、手机操作功能： 通过Android操作系统设计手机控制软件，该软件能够对接入到其中的家用电器进行监控。Android控制软件的设计界面设计要求简洁化、友好化、软件上集成对家电的控制面板，已实现完全控制的目的。 2、局域网通信功能： 局域网通信功能要求局域网跟家电的通信，把家用电器接入局域网后通过手机把控制的信息指令与电器进行通信，并通过指令控制家电，家电内部也需要安装相应的接入面板以完成通信功能。 二、系统设计与实现 本系统的设计如下图1所示，通过图1可以看出，手机控制端和家用电器端都通过局域网通信并相互连接起来。在每个家用电器内通过安装相应的控制芯片进行信息的采集和监控。 图1一款家居环境监控系统的设计图 在实现上主要有以下几个方面： 1、开发完成手机软件App，基于目前主流的嵌入式安卓系统，通过制作App或者网页控制界面，界面友好。

室内环境参数监测系统设计

毕业设计（论文）任务书 城南学院自动化（工业自动化）专业班题目室内环境参数监测系统设计 任务起止日期： 2013年 3 月 17 日～ 2013年 6 月 20 日 学生姓名奎文俊学号 201097250207 指导教师王玉凤 教研室主任年月日审查 院长年月日批准

一、毕业设计（论文）任务

注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。 2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。 3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载

二、毕业设计（论文）工作进度计划表 注：1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。

三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表 注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。 2. “组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。 3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议 4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。

四、学生毕业设计（论文）装袋要求： 1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。 (1) 封面 (2) 扉页 (3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录（公式的推演、图表、程序等）(11) 附件1：开题报告（文献综述） (12) 附件2：译文及原文影印件 2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。 3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。 4.《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。 5．论文电子文档[由各学院收集保存]。 学生送交全部文件日期 学生（签名） 指导教师验收（签名）

基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告

基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告 1研究课题的目的和意义，以及国内外现状 经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高0。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。减轻室外空气污染最早为14世纪，以英国伦敦的烟雾法 为代表。随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2.5值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较晚，目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。 2系统设计方案 2.1.主要设计内容 本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485 通讯模块及上位机的人机交互模块等。主要完成的内容如下:

无线家居环境监测系统设计

无线家居环境监测系统设计 □魏子贺 【摘要】据设计要求本系统以AT89S52单片机为核心，辅以无线传输模块，湿度、温度、亮度与烟雾检测模块，及LCD液晶显示等构成硬件总电路，实现用单片机自动控制能力对室内温度、灯光及烟雾的实时检测及报警功能。监控机通过各个模块反馈的信号，对其进行无线控制温度，室内灯光，风扇运转，降低烟雾浓度，从而满足设计要求。 【关键词】单片机；无线传输模块；检测模块；LCD液晶显示 【作者单位】魏子贺，长春工业大学人文信息学院 一、系统总体设计方案 （一）整体方案介绍。据设计要求本系统以AT89S52单片机为核心，辅以无线传输模块，湿度、温度、亮度与烟雾检测模块，及LCD液晶显示等构成硬件总电路，实现用单片机自动控制能力对室内温度、灯光及烟雾的实时检测及报警功能。监控机通过各个模块反馈的信号，对其进行无线控制温度，室内灯光，风扇运转，降低烟雾浓度，从而满足设计要求。 二、系统方案比较和选择 （一）无线传输模块。方案一：红外线传输被众多的硬件和软件平台所支持；通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。主要是用来取代点对点的线缆连接；具有不能穿透障碍物的特性，有效保障了信息的安全与保密；安装方便快捷，成本低。方案二：射频传输方式就是弱信号直接传输，并且抗干扰能力强，调制端需外加220V 交流电源。因此我们选择方案一。 （二）湿度模块。方案一：DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。超快响应、抗干扰能力强、性价比极高。方案二：湿敏电容精度较低，线性度和抗污染性差。因此选择方案一。 （三）温度模块。方案一DS18b20电压范围：3．0 5．5V，在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，精度为?0．5?。可编程的分辨率为9 12位，对应的可分辨温度分别为0．5?、0．25?、0．125?和0．0625?，可实现高精度测温。可以把温度转换为数字，测量结果直接输出数字温度信号，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。方案二：热敏电阻在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿；热惯性大，响应时间慢。因此选择方案一。 （四）光照强度模块。方案一：光敏电阻又称光导管是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0．4 0．76）μm的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。可使设计光控电路大为简化。方案二：光敏二极管。光敏二极管响应速度快，对宽范围波长的光具有较高的灵敏度，小型轻量以及耐振动冲击，但输出电流较小。因此选择方案一。 （五）烟雾模块。方案一：MQ2高灵敏度，快速响应恢复，能在简单的放大电路下运行检测。方案二：光电烟雾传感器易受光的影响，须在遮光的情况下检测。所以选择方案一。 （六）显示模块。方案一：液晶LCD12864能显示更多的数据，增加显示信息的可读性，看起来更方便。微功耗，尺寸小，超薄轻巧，显示信息量大，字迹美观，视觉舒适，而且容易控制。方案二：数码管只能显示简单的数字，占用资源较多，显示信息少，不宜显示大量信息。因此选择方案一。 三、理论分析与计算 （一）温度计算。实现温度的实时显示是由计算温度子程序将RAM中读取的值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，从DS18B20读取的二进制数值必须先转换成十进制，才能用于字符显示。因为DS18B20的转换精度为9 12位可选的，为了提高精度采用12位。在采用12位转换精度时，温度寄存器离得值是以0．0625为步进的，即温度值为温度寄存器里的二进制值乘以0．0625，就是实际的十进制温度值。 华氏温度与摄氏温度的转换公式： 摄氏：C=5/9?C（F－32）华氏：F=9/5?+32 （二）湿度的理论分析。DHT11的供电电压为3 5．5V。传感器上电后，会等待一秒以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。测量分辨率为8bit（湿度）。其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，具体格式在下面说明，当前小数部分用于以后扩展，线读出为零，操作流程如下： 一次完整的数据传输为40bit，高位先出。 数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit · 87 ·

室内空气质量检测仪设计毕业设计论文

目录 概述 (1) 1本课题的主要研究内容、方法及总体设计 (3) 1.1 课题设计的内容 (3) 1.2课题设计的方法 (3) 1.3总体方案设计 (3) 1.3.1系统框图 (3) 1.3.2功能设定 (3) 2 空气质量检测仪的硬件设计 (5) 2.1 空气质量检测仪系统简介 (5) 2.1.1 系统硬件结构及原理 (5) 2.2 STC89C52单片机简介 (5) 2.2.1STC89C52主要性能参数： (6) 2.2.2时钟电路模块 (7) 2.2.3复位电路模块 (8) 2.3传感器的选用 (8) 2.3.1气体传感器 (8) 2.3.2温度传感器 (11) 2.4模数转换电路设计 (14) 2.5声光报警电路设计 (16) 2.6液晶显示电路设计 (16) 2.6.1LCD1602的基本参数及引脚功能 (16) 2.6.2LCD1602的指令说明及时序 (18) 2.6.31602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (19) 2.6.4LCD1602的一般初始化过程 (19) 2.7按键电路设计 (20) 2.8电路电源设计 (20) 2.9本章小结 (20) 3空气质量检测仪的软件设计 (22) 3.1 系统软件设计思路 (22)

3.1.1 编程语言的选择 (22) 3.1.2 软件功能需求 (23) 3.2软件模块设计 (24) 3.2.1主程序模块 (24) 3.2.2AD转换模块 (25) 3.2.3液晶显示模块 (26) 3.2.4声光报警模块 (26) 3.2.5按键模块 (26) 3.3本章小结 (26) 4系统调试 (27) 4.1系统硬件调试 (27) 4.1.1 常见的硬件故障 (27) 4.1.2硬件调试方法 (27) 4.2 系统软件调试 (27) 4.3本章小结 (28) 结论 (29) 1主要结论 (29) 2展望 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31) 附录 (32) 附录一 (32) 附录二 (33)

基于OneNET云平台的室内环境监测系统设计概述

基于OneNET云平台的室内环境监测系统设计概述 摘要鉴于传统的室内环境监测系统，一般采用布置有线电缆的方式，存在布线麻烦、抗干扰能力差等缺点，设计了一种基于物联网云平台的室内环境监测系统；该系统利用STM32F103C8T6芯片控制相应传感器对室内温湿度、烟雾浓度、空气质量等环境参数进行实時采集；用户可通过物联网OneNET云平台完成对室内环境的监测，当室内发生异常时，用户也可及时收到报警短信。实验证明：该系统具有安全可靠、操作简单的优点，具有较高的实用性与广泛的应用前景。 关键词物联网；室内环境监测；OneNET；STM32F103C8T6 前言 现今室内环境的问题给人们的生活带来了诸多的困扰，如：室内装修材料挥发出来的有害气体浓度超标以及室内空气质量不佳等问题；它与人们的生活质量息息相关，甚至威胁到人们的生命与财产安全。目前我国的室内环境监测主要运用无线监测网络，如：ZigBee无线监测网络；王铭明[1]等通过组建ZigBee网络，利用终端节点对室内温湿度、甲醛浓度等环境参数进行实时采集与监测，并将各个参数上传至Web网页，以此方便用户查看。然而国外则研究环境监测仪，如：美国ESC公司研制的Z/ZDL系列手持式气体检测仪等。综上所述，从国内外的室内环境监测发展来看，国内主要运用ZigBee技术，但通过ZigBee技术进行无线传感网络的组建比较复杂、成本较高，而国外研制的监测仪价格都比较昂贵，适用于专业测试机构。针对上述现状，提出了设计本系统，旨在提供更方便、更安全、更经济的环境监测方案给用户。 1 系统硬件设计 本系统的硬件结构框主要由各个传感器模块、STM32主控芯片、物联网联网模块、短信报警模块4个部分组成。本系统的传感器模块选用了DHT11温湿度、MQ-2烟雾和MQ-135空气质量传感器；主控芯片选用了STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是一款基于ARM内核的32位MCU，属于Cortex-M3内核，供电电压仅需2V～3.6V，功耗只有0.19mv/MHZ，因此该内核具有高性能、低成本、低功耗的特点。物联网联网模块由W5500以太网控制器模块及无线路由器组成，其中W5500集成了TCP/IP协议栈，支持高速标准4线SPI接口与主机通信，内嵌8个独立硬件Socket可以进行8路独立通信，工程师只需进行简单的Socket编程和少量的寄存器操作即可方便地进行嵌入式以太网上层应用开发。短信报警模块为UNV-SIM800模块；模块板载了SIMCOM公司的工业级四频/双频GSM/GPRS模块，可以低功耗实现语音、SMS（短信）、彩信、数据传输等功能；支持移动、联通2/3/4G卡，具有性能稳定、外观精巧、性价比高的特点[2]。 2 系统软件设计

室内环境空气质量监测系统

室内环境空气质量监测系统一、需求分析室内环境一般泛指住家、办公室、 工厂、影院、餐厅、商场等密闭或半密闭在通风不良的条件环境。由于室内或室外存在连续或间歇性排放的空气污染源，的时间处于每人每天约90%下使污染物在密闭空间累积，造成对人体的危害。因而室内室内空气质量之良莠，室内的环境中，直接影响生活质量及工作效率，进行危害风险评估，空气污染物正逐渐受到人们的重视。有效监测室内空气质量，积极采取相关措施，势在必行。二、解决方案中易云针对上述需求，自主研发了一套集采集、监管、报警、分析于一体的环境监测终室内环境监测系统，系统由硬件环境监测终端与软件易云系统组成，、、PM10（甲醛、端中的各种传感器可以检测到各类环境场景中的环境信息PM2.5以太网的方式上传至云端，、温度、湿度）并将采集到的数据通过 WIFI/PM1.0同时系统提远程查看数据及其变化趋势。在线、通过易云系统的监测界面实时、供数据分析模型，包括曲线、图表、参数计算等方式，并支持预警、报警功能，便于管理者及时作出判断，改善环境质量。三、系统拓扑图四、适用范围学校教室（例如：幼儿园）1. 酒店、宾馆2. 饭店（大堂、包间）3. 商场、影院4. 办公室、生产车间5. 五、易云系统概述． 管理维护方+特有的云服务系统架构，整个系统采用B/S本系统采用互联网等，登录云平PC、手机、Pad式。管理员可以通过任意联通互联网的设备，包括台，实现室内环境的实时监测。系统登录5.1用户通过分配的用户只需通过浏览器进入管理系统。B/S架构，本系统采用用户名密码进行登陆管理。 5.2主要功能概述远程数据监测功能5.2.1远管理员可以通过数据监测界面全天候、易云系统具备远程数据监测功能，、温湿度等数据，并查看实时曲线，掌握变化趋势。系统同程监测甲醛、PM2.5更加直观的展示各个应用场景的环境时支持自建监控点，模拟真实的监控场景，状况。 5.2.2数据存储与分析处理平台可对采集数据进行统计、分析、计算，各项数据可由曲线、柱状图、饼平均值等的比最小值、状图表示各个参数的变化趋势，并进行多个参数最大值、为管理人员对室内环境的各项数据进行分析提较，还可通过内含参数进行计算。供数据支持。 5.2.3预警、报警功能 当采集的各项数据达到预警设定条件时，系统可提前通知管理员，及时引起管理员注意，起到良好的预防作用；当达到报警设定的条件（过高、过低）或者通讯异常时，系统可自动向管理员发送短信、微信等报警信息，并显示报警原因。保证各个管理员在第一时间接收到报警信息，及时作出反馈，采取措施。 5.2.4报表功能 平台可自动生成标准日报表、高低日报表、可调月报表、标准月报表及高低月报表等，可根据不同时间段（精确到秒）自动生成各类报表，实现历史数据可便于管理员随时调用。并可导出到本地电脑进行保存及打印，形成知识库，追溯，场景地图5.2.5地图场景可以清晰明了的看到各场景地图分为地图场景和模拟

基于物联网传感的室内环境检测系统设计

基于STC12C5A60S2单片机互联感知的室内环境监测 贱人 摘要：如今人们在室内花费了大量的时间，而室内环境质量与人体健康息息相关，因此室内环境气体质量检测至关重要。针对目前市场上室内气体检测仪成本高、精度低、检测种类单一等缺点，本文基于物联网传感平台，以单片机为控制核心，设计出一种室内环境气体实时检测系统。本系统立足于解决室内污染超标而不被人所知继而危害人体健康的问题，实现对室内环境气体质量的实时动态检测，根据传感器反馈的数据，结合最高危害上限指标要求，及时给出室内环境污染对人体健康危害的报警基点。利用CO传感器、CO2传感器、甲醛传感器、温湿度传感器等实时检测室内环境气体质量，将检测数据交给单片机分析处理，单片机可根据检测值自动做出是否报警的决定。 关键词：室内环境检测；物联网；单片机；声光报警；传感器The indoor environment testing system based on IOT sensor design Li Cheng (North University of China branch in Shuo Zhou Shang Xi，036000) Abstract: Nowadays people spend much of their time indoors, and indoor environmental quality is closely related to human health, so the indoor environment gas detection is very important. Aiming at the defects of the market at present high cost of indoor gas detector, low precision, detection of single species, this paper based on the Internet of things, with single chip microcomputer as the control core design an indoor

室内系统设计论文15篇(室内环境质量无线监测系统设计)

室内系统设计论文15篇 室内环境质量无线监测系统设计 室内系统设计论文 摘要：室内分布系统的建设，可以较为全面地改善建筑物内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的室内移动通信区域。同时，使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务，扩大网络容量，从整体上提高移动网络的服务水平。室内分布系统的设计是一项复杂的工作，需要考虑诸多方面的问题。本文只是从天线布放、电梯覆盖、功率分配、系统切换、干扰和泄露几个方面进行探讨，在实际工程设计时还有许多问题需要考虑。关键词室内系统设计设计论文设计室内系统设计论文:室内环境质量无线监测系统设计 摘要：高校实验室在上课期间，人员集中，室内环境质量恶劣，对师生的健康和学习效率有着很大的影响。文中选择高校实验室作为研究对象，通过对实验室室内环境监测技术的研究，为营造健康舒适的高校室内环境提供了一种技术支持，从而为实现高校室内环境质量的健康可持续发展奠定了基础。 关键词：室内环境质量监测；温湿度；光照；ZigBee

0 引言 健康舒适的室内环境对任何一种建筑来说都尤为重要，实验室作为人员密集型建筑，良好的室内环境有助于提高学生的学习效率。如果温度过高或过低，湿度过湿（高于70%）或过燥（低于30%），光照的过明或过暗，都会使学生产生不适感，影响正常排汗和情绪、降低注意力。由此可见，实验室环境的不尽人意，在无形中影响了学生的健康和学习效率。因此，开发了室内环境质量无线监测系统，以便24小时监控实验室的环境质量参数。本无线检测系统的主要特点如下：（1）该系统可以延长实验室里面设备的使用寿命，为设备提供一个安全的使用环境；（2）该系统能够提高管理效率，温湿度数据可以远程传输，管理人员在巡查的时候不必到机房去就可以远程了解实验室的环境问题；（3）本系统可以代替管理人员24小时监控非上班时间实验室存在的安全隐患，达到对实验室远程监控的目的。 1 系统总体设计 在日常生活中，由于存在个体差异，在各种条件下要找到一个单一的指标来准确反映人体对环境的舒适性是很困难的。因此，在环境舒适性的检测过程中，我们往往关注三个比较重要的影响环境舒适性的因素：温度、湿度、照