论文总字数：13485字

摘 要

生存环境的舒适与安全是人类永恒追求的物质目标。本课题以此为背景，设计了结合传感器信息融合技术和C语言编程技术等设计了智能家居环境监测系统。该系统以STC89C52单片机为控制中心，利用DHT11温湿度传感器、MQ-2烟雾传感器和GL5516光线传感器，检测室内的温湿度、烟雾浓度以及光照度信号。通过相应的信号调理电路传递给STC89C52进行处理显示，实现对室内参数的实时监控和报警提示功能。该系统还设置了按键功能，可对家庭环境的温湿度，烟雾浓度以及光照值进行阈值设置，经测试基本实现本课题的主要功能。

关键词：STC89C52，环境监测，温湿度，光照，烟雾

Abstract: The comfort and safety of living environment is the material goal that mankind pursues forever . Based on this, a smart home environment monitoring system is designed, which integrates sensor information fusion technology and C language programming technology. The system takes STC89C52 single chip microcomputer as the control center, uses DHT11 temperature and humidity sensor, MQ-2 smoke sensor and GL5516 light sensor to detect indoor temperature and humidity, smoke concentration and illuminance signal. The corresponding signal conditioning circuit is transmitted to STC89C52 for processing and display, and the real-time monitoring and alarm prompt function of indoor parameters is realized. The system also sets the keystroke function, which can set the threshold value of temperature and humidity, smoke concentration and light value of the family environment, and basically realizes the main functions of this subject after testing.

Key words: STC89C52, environmental monitoring, temperature and humidity, light, smoke

目 录

1 绪论 3

1.2 主要研究内容 3

2 系总体方案设计 4

2.1系统设计要求 4

2.2系统整体硬件方案设计 4

3 系统硬件设计 6

3.1单片机最小系统设计 6

3.2 温湿度检测电路设计 8

3.3 烟雾浓度检测电路设计 9

3.4光照检测电路设计 11

3.5 显示电路设计 12

3.6 报警电路设计 14

3.7 按键电路设计 14

4 系统软件设计 16

4.1 KEIL软件 16

4.2 主程序设计 16

4.3 烟雾采集子程序设计 17

4.4温湿度采集子程序设计 18

4.5 按键扫描子程序设计 18

4.6温湿度报警子程序设计 19

4.7显示模块子程序设计 19

5 系统的制作与调试 20

5.1 实物制作 20

5.2 软件调试 21

5.3 实物的调试 22

结论 25

参考文献 26

致谢 27

附录1电路图 28

1 绪论

1.1 本设计的选题及意义

近几年来，在全世界因为环境污染而导致了很多人在身体上面存在很多问题，咳嗽、恶心、咽喉炎、视力下降，甚至会影响人体的免疫力，或引起血液病、致癌等。2012年世卫组织发表的数据，当今在全世界因为空气污染而导致死亡的病例就有780万，然而其中因为室内的环境污染的就有480万。由此可见空气污染一直都是造成疾病的重要因素。良好的空气环境对人们的身体健康具有非常重要的意义。特别是对于室内环境更为突出。人类的生活活动主要是在室内进行，所以更要注重室内的环境质量的好坏及其安全与否。为此设计了一款智能家居环境监测系统用于检测我们室内的环境，便于人们更好的生活。

1.2 主要研究内容

本课题以环境为背景，设计了一个智能家居环境监测系统，该系统可以实现对家庭环境参数的检测，并通过液晶显示将环境的信息体现出来。以此对家庭的居住环境进行合理的检测，当检测的环境值不在其阈值范围内时蜂鸣器进行报警，并以此提醒用户对此作出处理，保证及家庭环境处于舒适的范围内。在整个的设计过程中包括如下的内容：

1. 按照模块化化分来确定系统的整体硬件设计方案，根据相关资料查询来确定系统的方案框图设计。

（2）环境监测系统的整体的硬件方案设计、方案选择、各个模块的电路图设计、包括STC89C52单片机相关电路、光照检测电路、温湿度检测电路、烟雾浓度检测电路、按键设置电路、LCD1602液晶显示电路和报警电路设计，通过硬件电路设计，实现系统的功能。

（3）环境监测软件程序设计，使用C语言编写程序，在调试软件上对程序进行分析和调试。

（4）对设计的环境监测系统进行测试，完成实物制作，并进行功能验证。

1.3 文章结构安排

在对论文撰写之前，对论文的整体的写作思路进行了规划，在写论文的时候可以按照如下的结构来写：

第1章 绪论，和设计相关的内容的介绍，通过总结文献实现。

第2章，环境监测的硬件方案设计，根据环境监测系统的功能，选择合理的电子元器件，构建硬件的整体的方案框图。方案框图中每部分模块电路都有各自的功能。

第3章，环境监测的电路原理图设计，介绍芯片的选择并设计各个模块的电路原理图，解释每一模块原理图实现的功能。

第4章，环境监测系统的软件设计，主要是进行了系统的软件程序设计，设计了每一部分的软件程序流程图。并对流程图进行了解释和说明。

第5章，完成实物制作和软件调试，以此为基础进行了实物的焊接和制作，并对实物的功能进行了验证。

结论，系统的结论分析部分，总结在整个设计中使用的方法步骤和实现的功能，对设计中的不足提出改进的方法。

2 系统总体方案设计

2.1系统设计要求

环境监测系统在生活中具有非常高的使用价值，本次设计一款环境监测系统用来实现环境的各种参数的检测，包括温湿度、烟雾、光照等信息的检测，从而判断环境的质量好坏。并用液晶进行显示，当测量的温度或者湿度值或者光照亮度值或者烟雾浓度值有任意一路不在阈值范围内此时蜂鸣器报警。通过按键可以设定温度、湿度、光照和烟雾浓度的阈值范围，具体的要求如下：

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