通过理论分析,决定方案可以实施。
方案论证:随着生产生活的需要,我们往往需要对上述参数进行判断。但是对于很多参数精度要求不高时都通过感觉判断是否超标,对于室内环境的主要参数,基本很少做定量分析。在本设计完成之前,可供选用及购买的的设备并不具有简单方便和性价比高的特点仪器,无法推广。所以,本设计的提出势在必行。
1。3。1 硬件设计及功能说明
设计要求完成一个室内环境检测系统:
(1)以单片机作为核心,外接温湿度传感器、二氧化碳传感器、光强传感器以及噪声收集处理电路分别对室内的温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度以及噪声进行收集检测,每个模块收集到的变量都会进行模数转换以及信号放大等必要环节,然后将数据送至单片机主机。
(2)外接一个液晶显示电路,将获得的结果以数据形式在显示屏上显示已方便使用者直接观察测量的环境数据指标。最后,本系统设计报警以及键盘电路来实现超额报警提醒以及人机交互。
在室内环境监测硬件设计上,由单片机(STC89C52)控制整个系统的运作、 光模块实现室内光照检测功能。SHT11温湿度传感器模块实现检测室内的温度和湿度功能、TGS4160二氧化碳传感器实现检测室内二氧化碳浓度。TSL2561光敏传感器更方便的收集可见光。按键模块可以设定参数超额上下限、LCD液晶模块显示处理过的各项数据、蜂鸣器报警功能。由这几大模块组成的大框架来实现所有主要功能。 文献综述
系统设计原理框图
1。32 课题的优点及意义
(1)传感器大部分带有完善的系统,可增加主机数据采集速度和减少繁琐的数据转换。
(2)单片机的设计运行速度快,系统稳定可靠、维修方便。
(3)设备小巧价格低廉,观察直观。
2硬件电路设计
2。1 单片机最小系统模块
在该室内环检测系统中,我们的CPU模块选用STC89C52单片机来实现系统需要的全部功能,这也是系统的中枢。并且针对本设计,此单片机简单方便,功能适合,价格低廉、体积小巧功能丰富,足够完成本设计的所要求功能,所以综合采用STC89C52单片机,此单片机最小系统模块还包含晶振、复位及按键电路。
2。1。1 STC89C52的连接
STC89C52单片机具体介绍如下:
此单片机有40个引脚,主要为编程输入输出引脚,控制脚,晶振和电源脚, STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。
在该设计电路中,用单片机I/O口中的P1口作为LCD液晶屏的数据口,采用并口数据传输模式,P2口中的P2。0、P2。1、P2。2作为控制信号输出口,分别接LCD的RS、R/W、E控制端。
P1口空闲的的引脚可以连接传感器信号的输入,如P1。0和P1。1分别接温湿度传感器SHT11的SCK和DATA,P1。5、P1。6、P1。7、三个口接光传感器芯片的三个脚,P2。5、P2。6、P2。7接按键电路。P1。4接报警的蜂鸣器。P0口外部扩展数据总线分时使用D0-D7,主要为下面的A/D芯片接口使用。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*
令外,晶振脚、复位、电源等管脚也会在本设计使用到作为必要的单片机最小系统电路。
2。12时钟和复位电路
本设计若要完成基本效果,此环节是必不可少的。
时钟电路就是产生像时钟一样的振荡电路,一般有晶振芯片和电容组成。控制pc机的工作节奏,时钟电路是单片机工作的必要电路,应用十分广泛。CPU完成不同的命令,也需要复杂的时序,stc89c52的时钟信号有两种产生方式:一种是通过芯片内部的振荡电路可以产生,令外部时钟信号可以导入。[10]