题 目:基于单片机多功能 环境检测系统研究
随着经济的发展,人们越来越关注污染程度日益严重的居住环境。他们开始利用高科技产品及时对居住环境进行检测,从而及时了解环境状况 。
伴随着单片机技术的飞速发展,通过单片机开发的检测仪器越来越小型化和多样 化,然而对环境检测的多功能设备却很少被开发出来 。
本文主要介绍了基于单片原理开发的环境检测系统。该系统把单片机的控制技术和 传感器技术相结合,开发成多功能环境检测系统。通过它对温湿度传感器、燃气浓度传 感器、甲醒浓度传感器以及粉尘传感器的控制,实现对家庭环境的温湿度、燃气浓度、甲醒浓度、空气颗粒大小的采集。采集的数值经过 AI D 模数转换,再传输给单片机读取,然后传输给液晶显示屏显示 ,达到对室内环境的多功能检测和及时显示,使得室内环境 状况一目了然 。当检测值超出预设值时,单片机驱动蜂鸣器报警 ,使得用户及时发现环 境的具体状况,从而为用户的居住生活带来舒适和安全 。从而摆脱检测仪器的简单、独 立的缺点而实现检测仪器的系统化、小型化、高效率和多功能。
关键词:室内环境检测,单片机,传感器技术,PM2. 5
Abstract
With the development of economy, people are paying more attention to the living environment pollution is increasingly serious. They began to use the high-tech products in a timely manner to test the living environment, and in a timely manner to understand the status of the environment.
Accompanied by single-chip computer technology rapid development, through the single-chip microcomputer detecting instrument is more and more miniaturized and diversified development. Detection of multi-function equipment to the environment, however, is rarely developed.
This article mainly introduced the development of environment detection system on the basis of the principle of single chip. The system of the single chip microcomputer control technology and sensor technology,developed into a multifunctional testing system environment. Through its sensor for temperature and humidity sensor, the gas concentration in the dust, formaldehyde concentration sensor and sensor control, implementation of home environment tempera阳re and humidity, gas concentration and the concentration of formaldehyde,the air particles the size of the collection. Acquisition value after AID analog-to-digital conversion, to transmit to MCU read again,and then transferred to the LCD display shows, reached for the indoor environment of the multi-function detection and display in time, make indoor environment condition be clear at A glance. When values beyond the preset value, MCU drive buzzer alarm, allows the user environment specific shape in time.
To get rid of a testing instrument is simple, the faults of independent and systematic testing instrument,the miniaturization, high efficiency and more functionality.
2
前
随着经济的发展,生活水平的提高,人们对居住环境的舒适度要求越来越高 。由于经济发展带来的环境污染,使得人们对环境现状越来越关注,对自身的身体健康也越来越看重。由环境污染给健康带来的危害越来越牵动着人们敏感的神经。人们也越来越渴 望有个干净舒适的居住环境,能呼吸到清新自然的空气。
伴随着科技的快速发展,用科学技术来进行环境的检测,快速准确的反映出环境的 现状是当前最直接有效也最普遍的方式 。住房 ,这个作为人们生活起居的 重要场所,它的美观、舒适、以及安全度是每个家庭成员最关心的也最迫切的。当人们在追求室内环 境的美观时,通过大量使用化学合成材料装修房屋,使得房屋美观度大大提高,也留下了甲醒气体危害。由于环境的变化、气候的异常,粉层污染越来越厉害,造成的鼻炎等呼吸道疾病 频繁发生 。因此 PM2. 5指数也就非常受到大家的重视。
本文的研究的思想就是利用单片机控制技术和传感器技术相结合 ,以AT89S52 单片机为核心 ,PM2.5 粉尘传感器 GP2Yl010AUOF、ADC0832 模/数转换器、LCD 显示屏组成环境检测系统 。它通过对环境地检测实现PM2.5 的采集、传输以及读取 。利用LCD 显示技术实现数字化显示。通过单片机将现代科技应用于对家庭环境的多功能检测,由系统自身能处理的一定的措施以及用户根据显示屏 上的数据做出相应措施,改善环境状况 ,使得居住环境更加舒适安全 。
言
1概述
随着工业的快速发展,人类掠夺式地开来资源以及以牺牲环境为代价来换取经济的发展,使得环境污染问题越来越严重 ,人类的生存环境变得糟糕不堪 ,因此急需保护环 境才能与环境和谐相处。在环境问题随之突出以来,人类开始利用科技手段对环境进 行 检测以寻找相应的对环境的改善措施 。
1.1 环境检测系统的应用现状及种类
对环境进行检测的系统有温湿度检测系统、空气和废气检测系统、光化学烟雾检测 系统、有机污染 自动连续监测系统、燃气报警系统、粉尘颗粒检测系统等。
环境检测系统的发展现状由以前人工采样和实验室分析为主 ,向自动化、智能化和 网络化为主的检测方向发展;由劳动密集型 向技术密集型方向发展:由较窄领域向全方 位领域监测的方向发展;由单纯的地面环境监测向与遥感环境监 测相结合的方向 发展: 环境监测仪器将向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化方向发展而它的 检测的方向将是物理、化学、生物、电子、光学等技术综合应用的高技术领域发展。目 前环境检测开始采用单片机或者 PLC 为系统核心 ,组成多功能检测系统 ,从而实现对环 境高效、快速、精确、集成化、智能化的检测要求。
1.1.4 粉尘检测研究
由于空气中的粉尘污染日益严重,各个国家都对其的检测研究很深入。目前检测方 法主要利用光吸收 、光散射、。射线和交流静电感应原理制成的检测仪器。市场上较 为常用的型号有:SIDPAK、DUSTTRAK 、LD、P-5L2、Sintrol S300 系列、CCZ-1000 等型 号的仪器。
1.2 设计 目的及其内容
本设计的最终目的是通过单片机与数字控制技术相结合而实现对PM2.5 的检测于一体的环境检测系统。这种检测系统具有制造成本低廉、操作简单而测量精度高、显示迅速的优点。经过充分的调研 、综合分析、 对改善室内环境的方法进行比较以及对各种测量方法的对比,本设计基于单片机为系统 控制核心,采用显示屏显示和蜂鸣报警 ,实现高效的室内环境检测的功能。主要的设计内容如下:
(1) 采用 AT89S52 单片机作为控制核心。
(2) 采用 GP2Y1010AUOF 传感器对粉尘颗粒大小的采集 。 (3) LCD 显示屏显示所有测量值。
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2 环境检测系统总体设计
2.1 总体系统硬件设计
本系统以 AT89S52 单片机为核心,主要包括传感器粉尘采集,AI D 模数转换,单片机控制,显示屏显示。系统通过传感器电路检测PM2.5值。
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