环境监测系统.doc

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目      录 I

摘      要 1

前      言 2

第1章  系统概述 3

1.1  系统设计主要原理 3

1.2  系统硬件设计方案 4

1.2.1  微控制器的选择 4

1.2.2  湿度传感器的选择 5

1.2.3  温度度传感器的选择 6

1.2.4 气体传感器 6

1.2.5显示方案的确定 7

1.3  系统软件设计方案 7

1.3.1微控器软件设计方案 8

第2章  系统硬件设计实现 11

2.1  环境监测系统的组成结构 11

2.2  主控制器系统设计 12

2.2.1  ATmega16简介 12

2.2.2 引脚图及引脚介绍 13

2.2.3 单片机最小系统电路设计 14

2.2.4 复位电路设计 15

2.2.5 晶振电路设计 16

2.3湿度传感器检测模块设计 17

2.3.1湿度传感器HS1101简介 17

2.3.2湿度传感器电路设计 19

2.3.3相对湿度检测系统方框图 20

2．4温度检测模块设计 20

2.4.1 DS18B20的性能特点 20

2.4.2 DS18B20的内部结构 20

2.4.3 DS18B20工作时序 24

2.4.4 ROM操作命令 26

2.4.5 DS18B20的测温流程 27

2.5气体检测模块设计 27

2.5.1气体传感器MQ-2简介 27

2.5.2 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标 28

2.5.3 MQ-2检测电路设设计 31

2.5.3 MQ-2检测系统方框图 31

2.6  LCD12864显示模块设计 31

2.6.1  LCD 12864 系列中文图形液晶显示模块的主要特性 31

2.6.3 原理图设计 33

2.6.5  8位并行模式下时序 34

2.6.6 字符地址表 35

2.6.7 驱动LCD12864流程图 35

2．7 串口通讯模块设计 36

2.7.1串口通讯简介 36

2.7.2串口通讯硬件设计 36

2.7.3 部分串口电平转换电路设计 38

第3章  系统软件设计实现 39

3.1  LCD12864驱动程序模块 39

3.2 湿度传感器驱动程序模块 45

3.3 温度传感器驱动程序模块 47

3.4 气体传感器驱动程序模块 51

3.5 串口通讯程序模块 53

3.6 主程序 56

结束语 58

参考文献 59

摘      要

在日常生活或者工业现场，要营造一个安全舒适的环境，就必须对其环境的温度，湿度，以及当前环境中可燃气体含量的精密监测，。本文论述了基于室内环境测控技术的硬件和软件的设计与实现。系统以AVR单片机ATmega16为硬件核心，通过实时采集和数据处理能够准确地监测环境，采用12864液晶辅助显示模块，显示当前环境的温度、湿度、可燃气体含量。并且用PC机作为上位机为系统，实现串口通信，文中重点讲述系统的软硬件结构和功能特点，着重阐述了信号采集处理、单片机及扩展电路的设计思路和实现方法。在目前的试用中，该系统能够可靠、稳定、具有推广应用价值。目前的试用中，该系统能够可靠、稳定、具有推广应用价值。

   关键词：温度传感器；湿度传感器；气体传感器；AVR单片机。