室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)_徐見(jiàn)煒

ELECTRONICS WORLD 技術(shù)交流 ? 室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 徐見(jiàn)煒 【摘要】 本文針對(duì)溫度、濕度、光照強(qiáng)度和天然氣濃度等影響室內(nèi)環(huán)境舒適度的主要因素，設(shè)計(jì)了室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)，本系統(tǒng)主要以AT89C52為核心，控制信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，并實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)串行通信功能，利用LabVIEW軟件，實(shí)現(xiàn) 了系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信和后臺(tái)數(shù)據(jù)處理功能模塊。該系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)方便、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集傳輸、費(fèi)用低廉等特點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】 LabVIEW；單片機(jī)；傳感器；室內(nèi)環(huán)境 所以使用該傳感器可以使開(kāi)發(fā)時(shí)間大幅度縮短，大大提 0 引言 高了效率。電路如圖2所示。 隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平也 在不斷提高。家庭住宅居室是人們生活的最主要場(chǎng)所， 室內(nèi)居住環(huán)境的舒適度、便利性以及安全性直接關(guān)系著 人們的生活質(zhì)量，影響著人們的身心健康，因此室內(nèi)環(huán) 境污染對(duì)人體健康的影響己越來(lái)越被人們所關(guān)注，人們 對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求也越來(lái)越高。但是如今由于室內(nèi)裝修 污染物以及人們各種不良生活習(xí)慣等原因，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán) 境隱患眾多，嚴(yán)重危害人們的身心健康，所以對(duì)室內(nèi)環(huán) 境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是非常必要的。目前雖然市場(chǎng)上的室內(nèi)環(huán) 境監(jiān)測(cè)儀種類繁多，但是監(jiān)測(cè)的主要是有害氣體，相對(duì) 功能比較單一化，同時(shí)價(jià)格也較貴，所以對(duì)功能多元化 的多參數(shù)綜合環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。 1 系統(tǒng)的原理與組成 系統(tǒng)的組成主要包括單片機(jī)下位機(jī)系統(tǒng)和LabVIEW上 圖1 系統(tǒng)組成 位機(jī)系統(tǒng)兩部分。系統(tǒng)組成如圖1所示。 下位機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)由傳感器檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊、無(wú) 線傳輸模塊等部分組成。上位機(jī)系統(tǒng)分為顯示程序模塊、聲 光報(bào)警程序模塊和數(shù)據(jù)記錄程序模塊。傳感器檢測(cè)模塊又分 為溫濕度傳感器模塊、光強(qiáng)度傳感器模塊、天然氣傳感器模 塊。它們的功能是準(zhǔn)確無(wú)誤地檢測(cè)室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)：溫濕 度、光照強(qiáng)度、天然氣濃度，然后單片機(jī)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通 過(guò)串口無(wú)線傳輸給PC機(jī)，通過(guò)PC機(jī)上LabVIEW編寫(xiě)的上位機(jī) 圖2 DHT90與單片機(jī)連接圖 程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并且記錄。報(bào)警模塊功能是當(dāng)檢測(cè) 模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時(shí)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.1 溫濕度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 溫濕度檢測(cè)電路主要元件為DHT90數(shù)字溫濕度傳感器， 其測(cè)濕范圍：0—100%RH，測(cè)溫范圍:-40°C一123.8°C。 可以與單片機(jī)引腳直接連接，不需要其他電子元件輔助， 圖3 BH1750FVI與單片機(jī)連接圖 ?  ? ELECTRONICS WORLD 技術(shù)交流 ? 2.2 光強(qiáng)度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 示。UTC模塊與單片機(jī)連接圖如圖6所示。 光強(qiáng)度檢測(cè)電路采用BH1750FVI16位數(shù)字輸出型環(huán)境 光強(qiáng)度傳感器，是一種用于兩線式的串行總線接口的集 成電路，有著使用方便、功率低、分辨率高、檢測(cè)范圍 大、誤差小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。電路如圖3所示。 2.3 天然氣檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 天然氣檢測(cè)電路采用MQ-5傳感器，是一種典型的半 導(dǎo)體氣敏電阻傳感器，其在工作時(shí)可以把氣體的種類及 其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后根據(jù)電信號(hào)的 圖6 UTC模塊與單片機(jī)連接圖 強(qiáng)弱程度獲得待測(cè)氣體在環(huán)境中的濃度值，從而達(dá)到檢 2.5 串口通信電路的設(shè)計(jì) 測(cè)環(huán)境中某種氣體濃度的目的。由于MQ-5傳感器測(cè)量的 計(jì)算機(jī)與外部的基本通訊方式有兩種:并行通訊和 為模擬量，需要通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換將測(cè)得的模擬量轉(zhuǎn)換

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