家庭环境监测系统的设计与制作

家庭环境监测系统的设计

与制作

Prepared on 22 November 2020

传感器设计实验论文

2016年10月25日

目录

一绪论

前言

随着社会的进步，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。然而人们在享有方便生活和工作的同时，不得不面对生活环境越来越差的现实。进入21世纪以来，生活环境问题越来越严重，而这与人们对生活质量要求的提高形成了矛盾，因此注重生活环境的监测已经慢慢步入了产业化。

粉尘是空气质量的重要指标，所以粉尘的检测就很重要。温度和湿度则能影响人类的生活舒适度。

本文所设计的家庭环境监测系统具有监测粉尘浓度，室内温度和湿度的功能，并具有人体感应功能，可在人接近时点亮屏幕显示数值，人离开后进入待机状态。本设计还具有报警功能，可设计粉尘浓度报警值，当高于报警值则会灯光和声音报警。

选题背景

粉尘又称可吸入颗粒物(inhalableparticularmatter），它是指能进入呼吸道的，直径为10μm的颗粒物，对人的眼睛、鼻腔、上呼吸道都十分有害。同时这种可吸入粉尘能长驱进入肺泡且沉积时间长，可导致心肺病、心血管疾病。粉尘作为病菌的载体，一同散入空气中，极易传播疾病。因此，粉尘浓度测试意义重大。

当前各行业越来越重视产品生产、物品管理和仓库存储环节，很多仓库存储非常重要的物质，如:烟叶、纺丝、药材、食品等。为了维护仓储商品的质量完好，创造适宜于商品储存的环境，当库内温湿度适宜商品储存时，就要设法防止库外气候对库内的不利影响；当监控到库内温湿度不适宜商品储存时，就要及时采取有效措施调节库内的温湿度。因此，建立实时的温湿度监控系统，保存完整的历史温度数据都已经进入了行业规范。

测量方法

粉尘测量方法

按照粉尘测量方法的不同，粉尘测量方法主要有光学法、采样称重法和静电法三种。

(1)采样称重法不适合于在线测量。

(2)静电法易受干扰,国内技术并不成熟。

(3)光学法又进一步分为浊度法和散射法,而浊度法是目前国外普遍采用的用来测量烟尘(粉尘)浓度的方法,这种国外仪器在国内许多单位也都得到了成功应用。光学法测量的缺点是

需要保持光学镜头的相对清洁。对于烟道中烟尘的测量,实践证明,通过微正压的清洁保护风,

就可实现对光学镜头的可靠保护。

温湿度测量方法

DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:一次完整的数据传输为40bit,高位先出。

数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据

+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据

+8bit校验和

数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信

号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

方法

感应模块采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应

越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距

离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行，保证人体经过时先后被探头双元所感应。

研究的意义

该系统主要用于检测环境中的粉尘浓度及温湿度，适用于家庭环境监测。

二家庭环境监测系统设计方案

粉尘系统的功能和技术指标

(1)系统功能：

单片机粉尘检测仪采用51单片机+按键+LCD1602+蜂鸣器+粉尘传感器设计而成。

1.主控芯片采用增强型51单片机STC89C52。

2.使用夏普的GP2Y1010AUOF粉尘传感器，每间隔10S更换一次采集浓度值检测更加准确。

3.有3个按键可以调整报警值，可操作性增强。

6.当粉尘浓度高于设定值，会自动开启声光报警。

实时显示粉尘浓度和设定报警浓度，清晰直观。

(2)主要技术指标：

1、电源电压：5-7V

2、工作温度：-10-65摄氏度

3、消耗电流：20mA最大

4、最小粒子检出值：微米

5、灵敏度：m3)

6、清洁空气中电压：典型值

7、工作温度：-10~65℃

8、存储温度：-20~80℃

工作原理

粉尘检测原理

测尘原理是用粉尘采样器或呼吸性粉尘采样器抽取采集一定体积的含尘空气，含尘空气通过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，再利用光学原理测得粒径。

光学测粉尘用到两个原理,朗伯特-比尔（Lambert-Beer ）定律和米（Mie ）理论。本设计检测原理用基于光学检测法中的浊度法。基于朗伯特-比尔定律测量光透过被测物质后，由于散射吸收而使光强减弱，通过测定光束通过被测介质前后的光强比之来定量粉尘浓度。其原理如下：

一束强度为I 0的单色平行光照射在含有粉尘的检测区，由于粉尘对光的吸收和散射，出射

光强便会衰减。根据朗伯特-比尔定律，对均匀分布的粉尘，入射光强与出射光强有关：

式中：Q 为消光系数，它与入射光波长λ、粉尘粒子直径d 、粉尘物质折射率m 有关，可按Mie 理论和专用算法程序计算。N 为粉尘密度，A 是直径为d 的粉尘粒子的截面积，W 为粉尘的质量浓度；ρ为粉尘的质量密度。若设某种分布的粉尘尘粒直径为d 1浓度为w 1，则：

式中：)2/(3ρL C =,对于某种粉尘的测量系统而言，C 是一常数；M 为测量时粉尘粒子按粒径的分档数。由公式1-2得:

式(1-3)是在单色入射光情况下得到的。采用多波长入射时，对每一波长λi ,都有对应的

一个式(1-3)，故得方程：

式中：()()()[]T

M I I I I I I E /ln ,......./ln ,/ln 02010=为消光列向量，可以通过实测各波长对应的0I 及I 测得：

其中：T 称为消光系数矩阵。T 中个元素()11/,,d d m Q t i ij λ=，可由计算机预先算出。

()T M W W W W .......,21=为粉尘总的质量浓度分布列向量。求解式1-4便可求得W 及粉尘的总质量

浓度。不难看出，多波长消光测尘中，是通过测得各种粒径粉尘的质量浓度得到总的粉尘浓度的，因而能实时地反应粉尘分布的影响，为粉尘浓度的高精度测量提供了可能。再者，测量粉尘浓度的同时，还能测粉尘的粒度分布（分散度）。

根据粉尘离子的散射特性，确定最小粒径前置输出端的信号幅值U ，然后每个μm 定义直径档，并预先设定好各档甄别电平，用其中一种标准粒子输入粉尘测试仪。

1.通讯过程如图1所示

图一通讯过程

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后,读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可,总线由上拉电阻拉高。

图二

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

图三数字0信号表示方法

图四数字1信号表示方法

两种触发方式：（可跳线选择）

a、不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；

b、可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时

时间的起始点)。

系统工作原理

本系统的工作原理是：将电源开关打开，当给一个由测尘原理将粉尘浓度转换得来的0～5V 的电压信号时，信号经过ADC0809转换为八位的二进制数进入单片机，经过处理后转变为三位十进制数通过I/O 口在LED1602液晶显示上显示出精确数值。数值量随输入电压的扰动而变化。同时键盘设定参考值送入单片机，当采集的当前粉尘浓度大于参考值时，单片机驱蜂鸣器报警。

粉尘检测程序框图和流程图

因为软件和硬件是密不可分的，所以由系统的硬件结构图可以得出软件设计的程序框图和流程图。

程序框图设计

根据系统结构图所得出的各模块如图2-1所示。

如图

(1)

(2)LED (4)根据硬件系统结构图所设计的程序主流程图如下图2-2所示。

图2-2程序主流程图

三家庭环境监测系统硬件设计

单片机部分

系统CPU 器件选择

CPU 是粉尘检测器的核心，完成数据采集、处理、输出、显示等功能,是整个仪器正常工作的基础，它的选择直接关系到整个系统的工作。选择高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051

单片机-STC89C52，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，适用于强干扰场合。

STC89C52单片机系统电路如图3-1所示：

图3-1STC89C52单片机系统电路

单片机最小系统复位、晶振电路简介

（1）复位电路的设计

复位电路是使单片机的CPU或系统中的其他部件处于某一确定的初始状态，并从这上状态开始工作。

①单片机常见的复位电路

通常单片机复位电路有两种：上电复位电路，按键复位电路。上电复位电路：上电复位是单片机上电时复位操作，保证单片机上电后立即进入规定的复位状态。它利用的是电容充电的原理来实现的。按键复位电路：它不仅具有上电复位电路的功能，同时它的操作比上电复位电路的操作要简单的多。如果要实现复位的话，只要按下RESET键即可。它主要是利用电阻的分压来实现的在此设计中，采用的上电自动复位电路。按键复位电路如图3-2所示。

图3-2按键复位电路

②复位电路工作原理

上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。上电与按键均有效的复位电路不仅在上电时可以自动复位，而且在单片机运行期间，利用按键也可以完成复位操作

（2）晶振电路的设计

晶振电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。

通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，如图、C1、C2。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体，补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。晶振电路如图3-3所示。

晶振电路如图3-3所示。

信号采集电路

图3-4信号采集电路

GP2Y1010AUOF粉尘传感器的结构特征如下3-5图所示。

图3-5GP2Y1010AUOF粉尘传感器的结构

P2Y1010AUOF粉尘传感器是用光学方法测量悬浮于气相介质或者液相介质中的微小微粒特性的传感器装置，具有光测技术非接触式测量、不扰动被测对象等特点。GP2Y1010AUOF粉尘传感器可以感知烟草产生的烟气和花粉,房屋粉尘等1微米以上的微小粒子.体积小,重量轻,便于安装.5V的输入电路,便于信号处理.内藏气流发生器,可以自行吸引外部大气.灰尘传感器保养简

单,可以长期保持传感器的特性.

液晶显示设计电路

图3-6液晶显示电路设计

LCD1602A是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）。在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单。

在单片机系统中应用液晶显示器作为输出器件有以下几个优点：

由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。

液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。

液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。

相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。

液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。

声光报警提示电路及LED灯电路

图3-7声光报警提示电路

一般都包含以下几个部分：一个三极管、一个蜂鸣器、一个限流电阻。

蜂鸣器为发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流/方波）等。这些都可以根据需要来选择。本设计采用有源蜂鸣器。三极管Q1起开关作用，

其基极的低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极高电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。

按键电路

本设计采用按键接低的方式来读取按键，单片机初始时，因为为高电平，当按键按下的时候，会给单片机一个低电平，单片机对信号进行处理

单片机键盘有独立键盘和矩阵式键盘两种：独立键盘每一个I/O口上只接一个按键，按键的另一端接电源或接地，这种接法程序比较简单且系统更加稳定；而矩阵式键盘式接法程序比较复杂，但是占用的I/O少。根据本设计的需要这里选用了独立式键盘接法。

3-8所示：

图3-8按键硬件电路

四家庭环境监测系统软件设计

系统程序流程

图4-1系统程序流程

浓度参考值的键盘设定程序设计

因为不同环境中粉尘浓度不同，粉尘流动量也不一样，人在不同环境中工作所承受的最大粉尘量也不一样，所以在更换环境时要设置不同的粉尘浓度参考值（该环境中能接受粉尘浓度最大值），当浓度超过所设定值时，粉尘检测仪报警，我们根据报警就可以采取相应措施或使人员撤离工作现场或动力降低粉尘浓度。本模块利用独立按键方式通过三个独立按键累加输入参考值，通过单片机比较采集的数据与参考值来控制蜂鸣器是否报警。同时可以通过独立按键来进行参考值和当前浓度值的显示切换。

键盘扫描的设计

在单片机应用系统中，扫描键盘只是CPU的工作任务之一。在实际应用中要想做到既能及时响应键操作，又不过多的占用CPU的工作时间，就要根据应用系统中的CPU的忙闲情况，选

择好键盘的工作方式，本次设计主要是设计的小型系统CPU工作比较空闲，所以用编程扫描方式。

(1)键盘扫描程序的功能

(a)判别键盘上有无键按下。其方法为扫描键盘接入口，若全为“1”，则键盘无键按下，若不全为“1”，则有键按下。

(b)去除键的抖动影响。其方法为判断到有键按下后，软件延时一段时间（一般为10ms左右）后，再判断键盘状态，如果仍为按下状态，则认为有一个确定的键按下，否则按键抖动处理。当键盘释放时，判断到有键释放也软件延时一段时间，如果仍为键释放状态，则认为键确实释放了。

(c)求按键位置，对各键进行逐个扫描，最后却定按下的键号。

图4-2键盘扫描程序流程

信号采集部分的程序设计

因为粉尘浓度是连续变化的模拟信号，通过粉尘采集器可以将环境中的粉尘浓度转换为模拟电信号，然后通过信号放大器将转换来的电信号放大成0～5V的电压信号。

数据采集流程图设计

粉尘数据采集模块流程图如图4-3所示。

图4-3粉尘数据采集模块流程

蜂鸣器报警部分程序设计

该部分是当采集到的环境中的粉尘浓度大于参考值时，单片机就会驱动蜂鸣器报警，然后采取相应措施降低粉尘浓度或者使人员撤离工作现场。该蜂鸣器是通过P3^3口与单片机相连。

图4-4报警电路流程设计

液晶显示部分的程序设计

对于人机交互式单片机系统来说，不仅需要响应用户输入，同时也需要将一些测控信息输出显示。这些显示信息可以提供实时的数据或图形结果，以便于掌握系统的状态并进行分析处

理。目前，在单片机中最常用的是LED1602液晶显示屏。其成本低廉、使用简便，可以显示数字或几个特定的字符。

设计

LED1602液晶显示流程图如下图4-5所示。

图4-5LED1602液晶显示流程

五DHT11产品概述

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。其中电源引脚的供电电压为。传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。DHT11典型应用电路如图所示，其连接电路简单，只需要占用控制器一个I/O口即可完成上下位的连接。建议连接线长度短于20时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。

六HC-SR501人体感应模块功能特点

1、全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。

2、光敏控制（可选择，出厂时未设）可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。

3、温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至30～32℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。

4、两种触发方式：（可跳线选择）a、不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；b、可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。

5、具有感应封锁时间(默认设置:封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。

6、工作电压范围宽：默认工作电压。

7、微功耗:静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。

8、输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。

七家庭环境监测系统的测试结果及结论

调试

调试过程中首先要检测的就是硬件电路的设计原理是否正确、能否达到预期效果以及实现方法是否简便等等；其次在焊接好难有线电路之后，认真检查电路的焊接情况。这次采用的是分块调试的方法，粉尘检测电路，控制电路以及单片机控制电路进行调试。在对每个模块的进行调试过程中又采用了由局部到整体，由简单到复杂的调试方法，最后再将各个模块总和成一个整体。

在调试过程中遇到的问题有：

(1)由于在焊电路之前没有彻底调查过电阻的大小对粉尘检测电路的影响，导致一直以为传感器不工作，显示屏是没有数据显示，后来换了合适的电阻，数据也检测出来了；

(2)在解码程序的编写过程中，经过多次的程序修改与硬件调试，基本上能很好地实现自动报警。

解决：对电路进行测试,如对单片机的输出管脚信号进行测试，观察是否存在漏焊,虚焊,或者元件损坏的现象。若无此问题查看烧写的程序是否正确无误，对程序进行认真修改。当显示亮度不好时阻器的阻值，直到看到合适的亮度为止。

经过多次的反复调试与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计能力与及对电路的分析能力。同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强，同时对所学的知识得到很大的提高与巩固。

如下为硬件实物图：

智能办公室环境监测自动化系统

https://www.sodocs.net/doc/5b5318009.html,/video/play/id/2810 表于 2013-02-04 14:01:25 我想评分回到列表收藏此帖 作者：宜宾职业技术学院邹必文钟虎郑欣桐 指导教师：彭永杰 作品简介 开发背景： 随着科学技术、生产条件、生活水平的改善和提高，建筑结构的封闭化室内办公人员的增加，Indoor Air Quality(IAQ)室内空气品质的研究吸引了越来越多人的关注。 在这种情况下，设计开发一套智能办公室环境监测自动化系统是有现实意义的。目前，对于室内环境监测具仪表已经有很多种，但是绝大数产品只是用来监测不能起到改善作用，不具备自动控制调节室内空气质量、温湿度、排出二氧化碳以及对空气加湿和防范火灾的能力。实际上，单纯的监测不能提供经济可行的设备措施，因此只有以控制作为监测的后备支持，监测工作才可以更深入持久地开展下去，才能达到监测和控制的有机结合，尽快为人们创造良好的室内环境。 因此，本设计基于改善办公环境的自动化监测，提出“智能办公环境监测”系统，此系统旨在实现对室内空气温度、湿度、有害气体的预警监测、调节温度防范灭火措施及自我适应智能调节，利用MCU进行数据采集保证了前台数据的及时、准确，有利于进行全方位的监测，为人类办公环境打造一个健康的室内生存空间 功能说明： 本系统有两部分组成，一说基于Freescale PK10DN512ZVLL10控制的硬件系统，二说办公环境模拟以及其他驱动设备。

本系统结构简单，能够实现5种功能，分别是温湿度调节，热释电LED光控、空气质量监测、二氧化碳浓度含量监测以及车位监测显示。由于本系统是属于模拟系统，故系统中的各个功能模块皆由其他小型电子产品代替。 1、温湿度调节主要由加湿器、风扇、发光二极管、电磁水阀模拟，调节室内的温度升高、下降，湿度的加湿、减湿并显示温湿度数据和灭火。 2、热释电LED光控电路监测到有人时，控制LED的亮灭和光暗变化。 3、空气质量有TPM-300E采集有多种害气体以及异味时输出TTL信号，通过PWM控制风扇对室内空气进行调节并显示等级。 4、二氧化碳监测到气体浓度高于预设值时，控制风扇调节二氧化碳浓度并在显示屏上显示数据。 5、车位监测显示采用红外对管发射电路获取车位信息，将信号送入单片机，并在显示屏上显示。 平台选型说明 选用Freescale MK10DN512ZVLL10嵌入式开发板。

环境温湿度参数实时监测系统

摘要 采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测是一个工业生产中经常遇到的监测问题，采用单片机不仅具有监测方便、操作简单等优点，而且可以在节约成本的同时大幅度的提高监测质量。本文设计了单片机构成的环境温度、湿度参数实时监测装置，本装置以单片机AT89C51为控制核心，采用独特的单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集。LCD液晶显示屏对于当前的温度值和湿度值进行实时的显示，可以方便用户直观的了解所测得的温度、湿度环境参数值。用户可使用按键根据自身要求设定温湿度上下限，同时，报警装置可依据用户的设定针对温湿度超限情况进行报警。 关键词：温湿度监测；超限报警；LCD显示 Abstract MCU is always used in industry measurement as temperature and humidity measurement. With MCU, it can be more convenient and simple to complete the measurement efficiently. The paper designs a real-time temperature and humidity measurement device based on MCU. The device adopts AT89C52 as the control. The device also make use of DS18B20 to obtain the digital temperature signal and HS1101 to gain the analogue humidity signal. In the design, LCD is used to display the

环境监测云平台系统产品解决方案

环境监测云平台系统产品 解决方案

目录 一、引言 (3) 二、产品系统概述 (4) 三、方案特点 (5) 1. 数据精准、监控图像清晰度 (5) 2. 网络适应性强、带宽要求低，支持多种有线或无线网络接入方式. 5 3. 可集成性 (6) 4. 高传输可靠性 (6) 5. 系统建设成本低 (6) 四、系统组成及架构 (7) 五、平台服务端操作及功能介绍 (9) 六、相关硬件产品介绍 (20)

一、引言 防治扬尘污染，保护和改善城市生活环境空气质量，保障人民群众身体健康，一直是国家各级环境保护部门的重要工作内容之一。在所有的扬尘污染中，工程施工扬尘，如房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除等为主要污染源。为此，在国家各级城市出台的扬尘污染防治管理办法中，都对建设工程施工提出了明确的防尘要求和相应的处罚条款。 目前，我国正处于城市建设的快速发展期，工程施工每天都在众多的、分散的地点同时进行着。而环保部门人员数量有限，不可能每天都到各个施工地点去巡查，因此，对众多分散的工程施工现场进行远程监控，及时发现违反防尘要求、出现扬尘污染的施工地点并及时处理，无疑是监管工程施工扬尘污染的有效途径。然而，传统的视频监控一方面呈现的图像分辨率极为有限，不利于对现场情况的准确辨别；另一方面，远程视频监控需要较高的通信网络带宽做支持，往往需要铺设专门的光纤或电缆、租用昂贵的通信信道；可是工程

施工地点数量众多、地理分布复杂，且对于扬尘监控只是阶段性的需求，为此部署大量的视频监控点无疑会给环保部门带来庞大的资金压力，为国家带来不必要的资金消耗。有没有成本更低、部署更方便的监控手段，来实现对工程施工扬尘污染进行远程监控的目的呢？ 二、产品系统概述 成都远控科技有限公司开发的“环境监控云平台系统”即是以安装在远程的终端设备通过3G/4G网络实时向云平台服务端上传相关环境监测数据以及监控画面的一种新的监控应用方式。工作人员亦可通过有线或无线网络登陆“环境监控云平台系统”，对远端现场环境作时实监控，提取相关环境污染数据；当环境污染达到上峰值时,安装在施工现场的环境探测感应器或摄像头，将自动记录下相关环境数据并抓拍下现场的高清晰数字图片，并通过有线或无线通信网络自动传输回来，即时呈现在环保机关的各种显示终端上（PC、PDA），让环保工作人员通过高清晰的数字图片，即时了解施工现场的防尘措施实施情况和工地现状，达到对众多分散的工程施工地点进行远程联网监控的目的。

智能环境监测系统的设计说明

智能环境监测系统的设计 Design on the intelligent system of monitoring environment

摘要 系统主要由数据采集端和移动监控终端两部分组成。采用16位单片机SPCE061A为处理核心，在数据采集端，利用两片CD4067BE分别挂接16只DHT11温湿度传感器和16只光照强度传感器；采用10位ADC实现对环境声音的实时录制，加入OV7670摄像头进行实时拍照监控，最后把所采集到的数据帧通过NRF905无线传输模块传送到移动监控终端。在移动监控终端，通过NRF905接收数据，将处理后的环境参数数据进行显示，接收到的语音压缩编码通过10位DAC进行解码播放，通过按键切换进入全屏环境参数显示模式或全屏监控照片显示模式，并将接受到的环境参数、声音、照片存储到SD卡中。本文以SPCE061A超低功耗单片机为核心，设计了通用智能终端和智能温湿度传感器，重点介绍了该终端和传感器的任务、硬件、软件以及控制算法的设计与实现。硬件方面，介绍了系统各个部分的设计思想、原理电路以及，并给出了系统总硬件原理图；另外，为了实现系统的低成本和低功耗，在满足设计要求的前提下，尽可能选用了价格低廉和低功耗的元器件。软件方面，采用了时间触发的混合调度器模式设计，对系统各个任务进行了设计，并给出了系统软件低功耗设计方法。 关键词：SPCE061A；多节点；无线传输；HMI Abstract The system is designed for two parts of data acquisition terminal and mobile monitoring terminal. Its processing core is SPCE061A which is a 16 bits mcu. In the data acquisition terminal, 16 DHT11 of single bus temperature, humidity sensor and 16 light intensity sensor are hung on two CD4067BE. The environmental sound is recorded to coding and compression with 10 bits ADC which is built in the mcu at any time. Add OV7670 which is a camera module to monitor at anytime. ALL collected data is transmitted to the mobile monitoring terminal through NRF905 of wireless transmission module. In the mobile monitoring terminal, the data is received through NRF905.The environmental parameter data is displayed after dealing with and the compression coding of speech is decoded to play with 10 bits DAC.We can switch to full-screen environment parameter display mode or full-screen picture display mode with the keys. At last, the environmental parameter, sound and photos are stored to the SD card.Based on the SPCE061A ultra low power microcontroller as the core, a general intelligent terminal and intelligent temperature and

(完整版)环境监测系统解决方案

环境监测系统解决方案 一、系统概要 本综合管控云平台是一套基于云计算的物联网综合管控云服务平台。平台可适配于各种物联网应用系统，实时监控管理接入设备的状态与运行情况，并对设备进行远程操作，通过云平台对接物联网设备做到精确感知、精准操作、精细管理，提供稳定、可靠、低成本维护的一站式云端物联网平台。环境监测系统通过对现场温度、湿度、光照、风向、风速、PM2.5、气压等参数的数据采集，将参数数据远传至物联网云平台，实现现场各个设备的数据实时监测，用户可以通过电脑网页或是手机app实时查看，可以自由设置各个参数的标准值上下限，如果数据超限可以给相关的工作人员发送短信或是微信报警提醒，做到提前预警，避免造成不必要的损失，实现在远程就能值守现场设备。 二、拓扑图 现场传感器数据通过物联网中继器上传云平台，客户通过电脑网页或是手机app可以实时监控现场设备数据。

三、系统构成 3.1系统登陆 ①PC端登陆: 本系统采用B/S架构，PC端用户只需打开浏览器通过IP地址进入管理系统，凭管理员分配的用户名密码进行登陆管理。（登陆界面可定制企业logo及信息）如下图: ②手机端登陆： 用户可在任何有本地局域网信号的地方，通过IOS或Android版本APP登陆系统，登陆账号与PC端账号相同。IOS 版本APP请在Apple Store搜索“易云系统”进行下载，安卓版本请在“易云物联网系统”公众号或PC端系统中扫描二维码进行下载。 3.2数据监控 能够便捷监控实时数据，并且可通过数据变化自动启停其他设备，各项数据可用数值、图片、文字分别展示，并通过短信等功能向用户发送报警信息。另外，可设定不同的监控点，更直观的监测每个测温点实时情况，模拟真实的设备位置分布。如下图：

基于单片机的室内环境监测系统设计

基于单片机的室内环境监测系统设计 发表时间：2018-08-10T16:04:40.997Z 来源：《科技中国》2018年6期作者：张策闫永纯于水闫兵张秀君[导读] 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 摘要：随着科学技术与信息技术的飞速发展与不断完善，超远程的实时监控越来越受到关注，尤其在工业生产以及国防建设中起着至关重要的作用。文章介绍了利用单机片、GSM网来实现对室内环境的远程监控，进一步提升人们的生活质量。 关键词：单片机室内环境监测系统设计引言：随着人们生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高，在使用煤取暖的过程中经常发生煤气中毒事件，给国家以及人们造成巨大的损失。因此需要进一步完善监控系统，通过GSM网络为远距离传输数据提供必要的媒介，最大程度地保证人们的生命财产安全。 一、系统工程过程与总体结构 现阶段，我们已经进入到信息化时代，在科学科学技术与信息技术迅猛发展的时代背景下，超远程的实时监控系统悄无声息的出现在人们的视野中，以其较大优势与新颖性为当前家庭起居、生活以及出门带来极大的方便与全新的理念，极大了方便了人们日常生活、工作与学习，进一步优化了生活品质。目前，我国已经建立了相对完善的GSM网络，其主要的业务就是进行语音通信，该网络以其独立的优势被广泛应用。通过GSM网络建立一个环境监测网络，每个家庭都需要一个发射机与一个传感器，并将监测到信息及时反馈到监控中心。系统是以住宅为平台，通过计算机网络技术与无线传感器网络技术等，将家电、娱乐设施以及安防系统等各个方面进行远程控制，从而形成现代智能化环境，既可以消除安全隐患，又有利于环境的改善【1】。 本系统的工作过程就是监测到现场的空气污染情况，并根据环境污染程度将这个情况传输到环境监控中心，通过计算机作出相应的分析与评估，并采取针对性措施进行有效防范。这样就建立了一个以监控室为中心和以若干个基本监测点的监测系统。从本质上将，就是将采集到的数据信息，利用现有的GSM网络，将数据信息以短消息的方式发送出去，接受模块将接收到的信息传输到PC机上，从而完成一系列的监控过程。现阶段，由于受到人们理念、生活方式以及经济发展水平等多方面的限制，本系统还无法在全国家庭中应用。从某种意义上将，GSM网络他代表着一种引领未来的趋势，以全新的理念与生活方式冲击着传统生活方式。其具备的所有功能主要是依赖于智能家居控制系统中的家庭网络控制器，将居住地与外部环境相连接，人们不需要出门就可以知外面的世界，突破了地域与实时间的限制【2】。 二、数据采集部分 GSM网络的段消息业务应用十分广泛，利用GSM手机短信模块，将现场采集到的新信息发送到监控室。本系统总共划分为数据采集模块、单机片控制模块与发射、接受以及监控模块。该部分有传感器、模数转换、单片机系统构成的，其中无线传感器主要依赖与无线传感器网络技术，无线传感器网络技术一门综合性比较强的学科，也就是说在具体应用中，无线传感器网络技术会涉及到多方面专业知识与专业技能，对技术人员与操作人员的专业能力与综合素养具有极高要求。无线传感器网络利用互联网技术，设置多个无线传感器网络实现应用功能的底层核心，无线传感器网络设计在系统集成之前需要经过准确验证，也就是说网络系统在投入使用前需要经过严格的认证与试验，以保证无线传感器网络设计符合相关功能要求与性能要求。从本质上讲传感器的主要作用就是感知CO的存在，根据CO浓度的不同输出不同的信号。此外，验证方法包括形式化验证与协调模拟，无线传感器网络设计过程包括很多环节，通过无线方式来准确采集环境中所需要的参数，接受监控中心发出的命令，从而将这些数据信息传输到处理器，这就是模数转换器的作用，将传感器输送来的模拟信号转换成数字信号，再转换成相应信号发送到单片机进行处理【3】。 三、传输部分 传输部分主要是将已经采集到的数据信息通过无线发射模块发送出去，这个过程需要解决单片机与发射模块之间的电平转换问题，还包括二者的通信问题。 单片机与发射模块之间的电平转换是GSM网络设计的关键环节，在一定程度上直接影响着远程控制模块的安全性与稳定性。不像传统设计，一旦任何系统模块出现问题都不会导致整个设计重新进行，节省了设计成本，提高设计的准确度与科学性。在远程控制设计过程中，在目标系统投入生产之前，对整个系统设计进行模拟分析，以此保证单片机与发射模块之间的电平转换设计的准确性，一旦发现任何错误可以及时修正。实现与监测系统无线联络的对接，比如升温、降温、制冷以及开机等功能。此外，对整个远程监测控制系统设计过程进行实时跟踪与监督，对串口的控制要通过对串行口控制寄存器SCON与功率控制寄存器PCON设置来实现，及时发现潜在错误，并采取相应的防范措施，从而保证远程控制系统整体运行的稳定性与安全性。 四、计算机监控 WA VEOM是我们所采用的发射装置，它内部有个GSM MODEM部件，这个发射模块可以准确地发送和接受所有短信息，主要应用在远程监控领域中。在本系统中主要是利用GSM网络资源，结合单片机控制与PC机控制，实现对室内环境的远程监控。以GSM网络为基础，可以进行全方位与多层次的信息交互操作，进而保持家庭外部信息交流通常，即使不出家门也知道外面发生的事件，并通过获取外部信息来满足自己的多样化需求。我们采用合理的编写程序来与监控界面有效衔接，主要作用就是将接受模块接受到的数据信息通过COM1或者COM2端口接入到计算机中，然后，通过相关程度的运算，将数据信息转换成我们在PC屏幕上所显示出来的画面。这里所说的接受模块数据输出接口与计算机的COM1或者COM2端口都必须要符合云通信的相应协议，也就是说在很大程度上它们不需要接口转换电路就可以实现物力连接【5】。 最后，本系统只需要整个系统输入发生变化的元件，根据元件信息进行精准计算、模拟，可以最大程度地保证结果的准确性与真实性，不像传统的设计程序，需要经过复杂的计算流程。TPS-333感稳传感器可以检测出燃烧程度以及放热造成周围环境的变化，通过简单、快捷的计算与模拟方式，大大提高系统运行效率，节省大量人力与物力，在处理速度上具有绝对优势。而且通过改造的事件，本系统可以对模块之外的信息进行适当的接收与处理，扩展处理范围与对象。这个系统会接受新的事件，并根据事件发生的先后顺序将其插入到相应的位置中。事件队列会不断的被替换、更新以及删除，整个过程是的不断发展变化的，是一个动态模拟过程。同时，门上可以安装门磁传感器，用户不在家外出时，一旦门的开关发生异常现象或者其他变化时，远程控制系统就会发出相应信号，最大程度的保护用户的生命财产安全。

物联网智能环境监测系统

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目：智能环境与物联网技术 专业： 学号： 姓名： 提交日期：二О一六年六月 摘要

环境与所有人的日常生活都息息相关，而物联网技术也随着计算机技术，信息技术，以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境,河,湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析，建立全国性的污染源信息综合管理系统，为采取环境治理措施和污染预警提供更客观，有效的依据。 关键字：智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 1.1 物联网简介 (4) 1.2智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 2.1智能环境功能需求分析 (5) 2.2各子系统需求分析 (5) 2.2.1大气污染监测子系统需求分析 (5) 2.2.2海洋污染监测子需求分析 (5) 2.2.3水质监测子系统需求分析 (5) 2.2.4生态环境检测子系统需求分析 (5) 2.2.5城市环境检测子系统需求分析 (5) 2.3其他非功能需求分析 (6) 2.3.1可靠性需求 (6) 2.3.2开放性需求 (6) 2.3.3可扩展性需求 (6) 2.3.4安全性需求 (6) 2.3.5应用环境需求 (6) 3详细设计 (6) 3.1各环境监测子系统解决方案 (6) 3.2智能环境监测系统结构图 (5) 3.2.1各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13)

智能家居环境监测系统设计与实现

智能家居环境监测系统设计与实现 智能家居是指在智能化、自动化、信息化的基础上利用传感器网络等进行数据传输，实现家居电器的智能控制，随着4G网络的快速发展，智能家居的及时出现为人们享受生活提供了一个更好的选择。 一、智能家居环境监测系统总体设计 基于ZigBee无线通信技术构建的室内环境监测系统主要实现室内温度、氧气、一氧化碳、二氧化硫、湿度、甲烷和二氧化碳含量等家居环境的检测，其次是监测生活用水、用电和用气的安全性和用量，三是监测室内各种生活家电的状态等。系统设计中，基于ZigBee的传感器节点将室内环境信息发送到无线传感器网络的汇聚节点，通过ARM微处理器实现嵌入式编程，然手通过ARM微处理器和ZigBee汇聚节点实现有效的网络串行通信。通过该系统，采集室内环境信息、输入操作命令、输出操作结果、集中控制室内环境、远程控制家用电器、联动控制室内安防系统等功能。 二、智能家居环境监测系统详细设计 2.1室内环境信息采集功能 通过部署在室内的传感器节点，实现无线传感器网络的室内环境信息采集，以便能够将室内温度、湿度、氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷及生活用水和生活电气等相关信息传递到系统中。信息采集和感知是室内环境系统最基本的功能，需要将传感器节点进行良好的部署和优化，以便在最小能量耗费下实现节点的全方位覆盖。 2.2 室内环境信息传输功能 传感器节点采集相关的网络信息后，通过4G网络传输到ZigBee汇聚节点，汇聚节点将多个传感器节点信息传输到室内监测系统的服务器，以便服务器进行处理。信息传输过程中，为了实现高效数据传输和分发，需要将数据进行压缩和存储，实现传感器网络的聚簇作用，同时为了降低传感器网络的通信开销、平衡节点间负载，需要对传感器网络节点和传输节点进行设计。 2.3 室内环境信息处理功能 数据传输到服务器后，环境监测装置负责处理采集到的数据信息，发现相关的信息超过用户设置的预警值，则传感器检测装置通过4G通信网络以短信或数据通信的方式通知用户，同时将收集的信息存储到服务器数据库中。逻辑业务处理将数据统计分析和预测结果发送到相关界面，以便用户查看和分析。 三、Zigbee无线传感网络系统硬件设计

配电室环境监控系统 智能化改造技术方案设计

10-35kV配电室环境监控系统智能化改造技术方案 电科恒钛智能科技 2020年4月

目录 1 10-35kV配电室环境控制要求 (1) 2 10-35kV配电室辅助设施现状及存在问题 (1) 3 10-35kV配电室辅助设施目标功能 (1) 4 配电室环境监控改造方案 (3) 4.1 配电房综合监控装置 (3) 4.2 传感器采集单元 (4) 4.3 环境控制单元 (4) 4.4 排水单元 (6) 4.5 消防系统接口 (6) 4.6 照明控制单元 (6) 4.7 其它辅助设施 (6) 5典型10kV配电室改造布置图 (7)

1 10-35kV配电室环境控制要求 根据国网公司10～35kV的户主要设备长期运行环境要求及变电运行相关管理规定，变电站配电室的环境要求包括： 2 10-35kV配电室辅助设施现状及存在问题 现有已建成的常规变电站均未配置辅助控制系统及环境控制系统，变电站环境参数未考虑数据采集及在线监测，配电室环境控制均采用人工控制方式，由运行人员根据外部环境条件，到变电站现场巡视及操作，在各配电室通过人工控制空调运行模式、风机启停、百叶窗开关等方式就地控制配电室环境，无法实现自动控制和在线监测。 现有常规变电站风机均为普通通风机，空调为普通民用空调，进风窗为普通通风百叶。通过人工控制空调运行模式、风机启停、百叶窗开关等方式就地控制配电室环境，无法自动控制及和在线监测。 3 10-35kV配电室辅助设施目标功能 针对目前变电站配电室运行环境现状，需在配电室配置一套配电房综合监控装置，该装置包含环境数据采集单元、环境控制（温湿度）单元、照明控制单元、火灾报警与消防系统接

远程手机APP综合监控系统解决设计方案

机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据机房监控（机房动环系统）APP软件是怎样的,机房监控,机房动环系统 一、系统概述 机房远程APP综合监控系统主要是对机房设备（如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等）的运行状态、温湿度、烟雾、振动、红外、水浸、供电的电压、电流、频率、配电系统的开关状态、测漏系统、环境状态等进行实时监控并记录历史数据，同时将机房设备的工作状态的进行实时的视频监控，实现对机房远程监控与管理功能，通过手机APP可对上述全部监控对象进行可靠、准确的监控与控制。使机房无线远程监控达到无人或少人值守，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。 机房远程APP综合监控系统支持市面全系列安卓手机，手机终端可以通过4G/3G/GPRS/WIFI 远程进行监控与控制，是目前无人值守管理人员最不可以缺少的系统组成部分之一，从而有效提高工作效率，保证机房系统运作的安全性与稳定性。 二、系统设计原则 系统设计坚持“技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则，系统具有先进性、实用性、规范性、可靠性、开放性，同时为了保证整个系统稳定可靠，具备良好的整体升级、扩展能力和方便维护，符合机房间远程APP综合管理控制的需要，系统设备选型在符合系统功能要求的前提下，综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比。

可靠性 保证系统的高可靠性。即不会出现因为某一个设备发生故障而造成整个监控系统无法使用的现象。 系统的接入不会影响现有通信设备和网络的正常工作。 系统将正确反映监控内容的实际情况。 系统的运行和平均故障修复时间完全符合设计要求。 实时性 保证系统能实时的反映通信设备运行情况，一到那出现异常情况是能够及时报警。 安全性 通过安全隔离、信息加密等技术保证系统安全。 实用性 系统全面分析现有条件与未来需求，充分考虑当前功能要求与整体人员技术素质，力求实现系统建设与使用的同步，使集成开发的系统充分满足统计局的需求，并且易于操作、维护。 经济性

设计农业大棚环境监控系统方案

农业大棚环境监控系统方案 一简介 (2) 二农业大棚环境监控概述 (2) 三背景与需求 (2) 四系统的组成 (3) 1）总体架构 (3) （2）系统有两种典型配置结构 (3) （3）传感信息采集 (4) 五大棚监测点现场分布 (4) 六系统的软件 (5) 七常用的传感器 (5) 1、空气温湿度传感器 (5) 2、土壤温度传感器 (6) 3、土壤水分传感器 (6) 4、CO2含量传感器 (6) 5、NH3含量传感器 (7) 6、光照度传感器 (7) 2014.9

一简介 近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速 浓度等环境因子对作物的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、CO 2 的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 二农业大棚环境监控概述 农业温室大棚监控系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。 开拓者kitozer系列的农业温室大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备，对农作物温室内的温度，湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集，在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策，并自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。 三背景与需求 在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等，分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。为了方便部署和调整位置，所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。大棚内仅

室外环境远程在线监测系统

室外环境远程在线监测系统 发展前景 我国空气污染形势严峻，部分城市面临雾霾、沙尘暴等环境 问题。环保部门积极开展大气污染治理，其核心是对污染源的 精准监测和对污染数据的精准分析。随着空气污染问题得到越 来越多人的关注，雾霾、PM2.5、甲醛等词汇也频繁出现在大家 的生活中，特别有小孩、老人的家庭越来越关注PM2.5、甲醛 的危害。 在国内，建筑行业发展迅速，早期在城市使用楼房的人群并 不多，人们对于空气污染并不重视。直至近几年。中国对环境 污染情况调查，此时，人们才意识到之前使用房屋后产生头晕、咳嗽、恶心，甚至患上鼻炎、咽喉炎等呼吸系统问题，与空气 污染息息相关。这时人们才开始把目光放在空气污染问题上, 因此近年来，我们可以随处看到城市中布局的室外空气质量检 测仪器，它们能够对于空气中的颗粒物进行有效监测，同时通 过强大的数据分析为有效治理室外空气污染提供参考依据。 产品介绍 仁科综合室外环境检测系统,针对室外综合环境的监测,可实 现全天候、连续、自动的监测空气中的PM10、PM2.5、SO2、 CO2、CO、TVOC、H2S、NH3等气体粒子的实时变化情况,迅速、 准确、及时的反映室外的环境空气变化规律,可以设置报警阀值,在监测气体高浓度的环境下进行声光报警或者发送报警短信 使用范围 室外综合环境系统广泛用于智能小区、户外健身场所、工业 园区、企业办公园区、医院花园等室外公共场所环境,24小时 监测空气中的环境数据.在环境监测行业,得到了仁科,为环境监 测做出了强有力的考核数据和保障 技术特点及优势 系统基于对城市工地扬尘污染监控管理的需求而设计，技术 特点和优势主要体现在以下几点：

推荐-ARM11的嵌入式远程无线环境监测系统的设计 精品

毕业（设计） 题目：基于ARM11的嵌入式远程无线环境监测系统的设计

基于ARM11的嵌入式远程无线环境监测系统的设计 摘要：温湿度采集传感技术和GPRS无线传输技术应用广泛，已经应用到了工业，农业等各个领域。随着我国经济的发展，环境问题日益突出，环境保护应以预防为主治理为辅，我们应把计算机技术与环境保护相结合，根据环境监测数据提出相应的治理方案。本系统使用分为监测主机和监测从机，主机使用ARM11处理器和Linux系统，从机使用Cortex-M3核的微控制器。从机采集数据后通过GPRS 回传到主机进行显示。 主机是一台基于S3C6410处理器的单板，除处理器外还有内存、FLASH以及网卡芯片，主机运行Linux操作系统，使用Qt Creator编写程序，然后使用交叉编译工具arm-linux-gcc编译成ARM版本的可执行文件，然后拷贝到单板上运行，主机的数据存储使用的是轻量级数据库SQLITE，可供查看以往的记录信息，主机使用以太网接收从机传来的温湿度信息。从机是以LPC1768微控制器为主控的专用温湿度采集系统，传感器是DHT22，DHT22是一款集成采集温度度功能于一体的传感器，传感器采集完温湿度后通过GPRS通道传给上位机，GPRS 芯片使用的是SIM900，这是一款工业级的手机模块芯片。 本文首先给出了设计的原理和设计思路，然后根据软硬件分章介绍各自的设计原理以及实现过程，从而设计一个高稳定性的环境监测系统，实现环境温湿度的在线实时监测。 关键字：微控制器；微处理器；GPRS；Linux；ARM11；ARM Cortex-M3

Design of Embeded Wireless and Remote Environment Moni toring System Based on ARM11 Abstract: Temperature and humidity sensor technology capture a wide range of technology applications, and so does GPRS wireless transmission. The accordingly technologies have been applied to various fields of industry, agriculture and so on. As China's economic development, environmental issues have bee increasingly prominent, environmental governance should be based on prevention supplement, we should bine puter technology and environmental protection, propose appropriate governance program based on environmental monitoring data. The system is divided into monitoring the use and monitoring from the host machine, the host uses ARM11 processor and Linux systems, the slave using Cortex-M3 microcontroller core. Data collected from the machine back to the host via GPRS display. Host-based S3C6410 processor is a single-board, in addition to the processor but also have memory, FLASH and chip card, the host uses the Linux operating system, using Qt Creator programming on Linux systems, and then use cross-pilation tools piled into ARM version executable file, then copy it to run a single board, the master data store using a lightweight database SQLITE, available for viewing previous record information, the host uses Ethernet receive information from the machine temperature and humidity ing. Slave is based on the special temperature and humidity acquisition system LPC1768 microcontroller, sensors using DHT22, DHT22 is an integrated collection of functions in one degree of temperature sensors, temperature and humidity after the pletion of the acquisition sensor to the host puter via GPRS channel, GPRS chip using SIM900, which is an industrial-grade mobile phone module chip. This paper first gives the design principles and design ideas, and then present their design and implementation process in accordance with the principles of the hardware and software sub-chapter to design a high stability of the environmental monitoring system, online real-time monitoring of temperature and humidity. Keywords:Microcontroller;Microprocessor;GPRS;Linux;ARM11;ARM Cortex-M3

家用环境监测系统的设计方案

家用环境监测系统的设计方案 第1章绪论 1.1 引言 随着现代社会的高速发展，对环境参数的测量监控涉及到工农业生产、国防建设、科学实验、人们生活等各个方面。所以对标准测量室环境要求越来越高，尤其在人们的日常家庭生活中。人们会需要一个适宜的温度，不是太冷也不是太热。同时，人们对室空气质量的要求更显重要。抽烟会使室烟雾弥漫，使用液化气也难免会有泄露，这些气体都是对人体有害的。因此，把握室的温度、湿度、空气质量的度，来进行妥善调节，从而避免由于这些环境因素的超标对人体造成的伤害就显得尤为重要。为了更好的对这些环境参数进行有效快速的测量，传统的人工控制已经不能满足要求。随着传感器技术的不断发展，单片机的应用不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。现代家庭环境监测中，对家庭环境的温湿度和有害气体浓度会有一定的要求，房主要随时能观看到房间里的温湿度。当温湿度超过或者低于一定的围的时候，人会感觉到不舒服，有害气体浓度超过一定的值的时候，会对人们的身体健康造成危害。这就需要对家庭环境进行监测，使家庭环境达到人们要求的围，从享受到到健康舒适的生活。采用51单片机来对这些参数进行控制，具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，从而能大大提高人们的生活质量。本课题要求根据家庭要求的环境参数，设计一个家用环境监测系统，该系统应以单片机为核心，实现对家庭环境的实时监测。 1.1.1 家庭环境监测系统国外发展趋势 在过去，室的温湿度主要靠我们的身体感知来感受，对温度的高低没有确切的数

基于MSP430单片机的环境参数监测仪的设计制作

毕业设计（论文） 题目：基于MSP430单片机的环境 参数监测仪的设计制作 指导者： 评阅者： 2014 年 4 月

毕业设计（论文）中文摘要 温湿度和光照度等参数是标定环境不可缺少的参数，对其进行准确的测量具有重要意义。本文以室内外居住环境为背景，设计出一种以MSP430F5438A超低功耗单片机为控制核心的环境参数监测仪。 论文对环境参数监测系统硬件和软件模块包括子系统模块进行了详细设计：通过相应的传感器芯片对包括温度、湿度、光强、红外辐射度和可燃气体浓度等环境参数进行检测和采集；通过微处理器MSP430F5438A将传感器芯片采集到的数据进行分析处理，并在液晶终端进行参数的实时显示和监控。 论文分别对温度传感器模块，单总线湿度传感器模块，光照度传感器模块，气敏传感器模块，红外热释电模块以及按键和液晶显示模块进行了单模块分别调试。在此基础上对这些子程序模块进行了整合调试及整机功能和功耗测试，最终完成整个监控系统及仪器的设计制作。 实验显示，本环境参数监测仪具有体积小、携带方便、功耗低、可靠性高、免维护、成本低等优点，在室内外环境参数监测领域，具有很好的应用前景。 关键词：MSP430单片机环境参数监测传感器液晶显示

毕业设计（论文）外文摘要 Title： The Design and Production of Environmental Parameter Monitor Based on MSP430 Abstract： Parameters such as temperature, humidity and illuminance are indispensable to the calibration environment, which has important significance for accurate measurement. The aim of this thesis is to design an environmental parameter monitor, which controlled by an ultra-low power MSP430F5438A for indoor and outdoor living environment. The detailed design of hardware and software module including subsystem module in the environmental parameter monitor is proposed in this thesis. The corresponding sensor chip is used to detect and collect the environmental parameter such as temperature, humidity, illuminance, the infrared radiation intensity and combustible gas concentration. The MSP430F5438A analyzes and processed the data which collected by sensor chips, and realized the real-time display and monitoring for parameters on LCD terminal. The thesis proceeds debugging on single module likes temperature sensor module, single bus humidity sensor module, illuminance sensor module, gas sensor module, pyroelectric infrared module and buttons and LCD module, respectively. On the basis of that, after debugging and test on the function and power for the integrated subroutine modules, the design and production of the whole monitoring system and instrument is completed. Test results given show that the environmental parameter monitor has several advantages, such as small volume, portable, low power