基于单片机的环境监测系统的设计.docx

安装卧室的环境监测系统，监控温度、湿度和光照以优化睡眠环境。 #生活技巧# #健康生活方式# #睡眠调整技巧# #睡眠监测设备#

文档简介

WiththerapiddevelopmentofChina'snationaleconobecomemoreandmoregetpeople'sattention,especintoday'ssociety;governmeofrelatedguidelinesandpolicies.Tocompletetandprotection,andforecastthefuturestateoftheenvironment,developmaccurate,safe,stableandreal-timeenvironmentalmonitoringsystemispartInthispaper,combinedwiththeactualsituationofthemonitoringsystembasedonmcu.ThecontrolsystembasedonSTCcollectenvironmentalinformation,andthroughthedigitaldisplcommunicationfunctionandalKeywords:temperatureandhumidity;lightintensitysensor;MCU;serial2.环境监测系统总体设计2.1系统设计要求22.3系统总体框图43.环境监测系统硬件设计53.1芯片介绍53.1.1STC89C52单片机553.1.4ISD1420语音芯片83.3串口电路的设计83.4热释电红外感测电路的设计93.5振荡电路的设计94.环境监测系统的软件设计4.2子程序分析4.2.1录音子程序4.2.2放音子程序4.2.3定时器的子程序5.环境监测系统的制作与调试参考文献附录2.2方案的论证与选择2.2.1核心控制器的选择低功耗、高性能的片内含有8KB快闪可编程/擦除只读存储器(FPEROM-Flash5.中断结构具有5个中断源和2个优先级；6.可编程全双工串行通道；7.空闲状态维持低功耗和掉电状态保存存储内容。二、STC89C52引脚图STC89C52有40个引脚，如图1.2所示。123456789三、STC89C52各引脚说明图3-1为STC89C52的引脚图，对其在本次设计中的主要使用的引脚说明如下：VCC:电源电压，STC89C52电源的正极输入端，接+5V电压使STC89C52单片机正常工作。是单片机的电源提供端口。PO:PO口(P0.0~P0.7)是8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线(低8位)和数据总线复用。P2:P2口(P2.0~P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/P3.2INTO外部中断0输入，低电平有效。P3.4TO计数器0外部事件计数输入端。P3.7RD外部随机存储器的读选通，系统总体框图本系统总体设计框图如下图2-1所示：器3.1芯片介绍参数条件分辨率111精度互换性量程范围响应时间迟滞典型值分辨率℃精度℃量程范围℃响应时间SDATA2Pin典型应用电路图3-2TSL2561是TAOS公司推出的第二代光强数字转换芯片，具有高速、低功耗、宽量程、可编程灵活配置等优点。TSL2561具有直接I2C接口，用于将光照强度转换成数字信号输出。其内部结构如图3-3所示通道AD转换器红外线TSL2561是一个数字传感器，输出信号符合I2C总线标准。该总线支持以字节方式发送和接收数据。字节方式发送数据格式如图3-5所示：图3-5发送格式字节方式接收数据格式如图3-6所示：图3-6接受格式其中，A为应答信号，0表示响应(ACK),1表示不响应(NACK);为写信号(低电平有效);Rd为读信号(高电平有效)。非阴影部分为控制器到传感器；阴影部分为传感器到控制器。I2C总线的SDA线和SCL线是双向线路，当总线空闲时，这两条线都是高电平[5]。SDA线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定，数据线的高或低电平状态只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变。I2C总线的起始和停止条件分别是：当SCL线是高电平时，SDA线从高电平向低电平切换表示起始条件。由于I2C总线上的数据是以8位传送的，为确保发送器发送的每个字节都被接收器收到，在第9个时钟脉冲期间，数据线被释放，由接收器反馈的一个确认信号。确认信号为低电平时，规定为有效确认位(用ACK表示),表示接收器已经成功地接收了该字节；确认信号为高电平有成功。3.2时钟电路和复位电路的设计图3-7时钟和复位电路3.3串口电路的设计89866CAPACTORPOL图3-8串口电路温湿度检测电路的设计3.5显示电路的设计显示器常用作单片机最简单的输出设备，用以显示单片机的运行结果和运行状等。高低电平来选通数码管的显示位。显示部分电路连接如图3.10所示。的的g会二曾士o图3-10振荡电路图62323ADDRADDR用C语言设计。主要包括温度、湿度采集程序，光强采集程序，数码管显示程序等通讯过程如图4-1所示。主机发开主机发开延时等待信号线说明：拉高延时准备输出主机信号数据传送结束DHT响应DHT信号数据0'数据'1单总线DHT11发送数据给单片机的时候，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。具体格式如图4-2和4-3所示。VCC------单总线主机信号图4-2数字0信号VCC-----下一bit开始1Bit开始单总线50us主机信号DHT信号图4-3数字1信号温湿度读取子函数如图4-4所示。否中返回读取成功是图4-4温湿度子函数流程图信号符合I2C总线标准。该总线支持以字节方式发送和接收数据。字节方式接收数据格式如图4-6所示。99R9图4-6接收格式光强的检测子程序流程如图4-7所示。Y结束4-7光强检测子程序首先使用Protel99软件画好原理图，根据原理图准确画好PCB图后通过热转印纸将其转印到单面板上，检查转印的单面板上是否有断线(如有用油墨笔画回去)处理好后经过腐蚀、打孔制成PCB板。然后将电元器件一一对应焊接到上去，焊接过程要注意：焊接的时候要认真仔细，以防止一些虚焊和短焊。在焊接电解电容的时候注意极性，焊一些芯片的时候不要先将芯片装上去，以防止弄坏芯片。焊好后检查有无虚焊、漏焊后，并用用万用表测试各导线是否导通。通电前，断开一根电源线，用万用表检查电源端对地是否存在短路；检查直流稳压电源对地是否短路。检查确认无误后，可以接通电源进行调试。提高系统可靠性与抗干扰能力主要可通过的措施有硬件和软件两方面，其中关键电源线及地线是40mil,而其他线路则都是30mil,而且要尽可能放在电路板的边缘此外，在本设计中在单片机电路板的VCC入口处并联一个10uf的电解电容以减感测的处理芯片BISS001的输出口接至单片机的P11口。接通电源后，先将热释电本系统以AT89C51为核心芯片，用ISD1420作为语音芯片，以BISS0001作为以单片机为核心，采用ISD1420语音芯片报警、热释电红外传感器作检测元件[4]李广弟.单片机基础2版(修订版)[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001[9]CooperJ.Afast-resp[10]ChynowethAG.Dynamicmethodformea[11]NorkusV.Pyroelectricinfrareddetectorsbasedonlithiumtantalite:st转眼间四年过去，大学的最后这些日子，却一直让我激动而幸福着。回顾光阴四载，我真的很荣幸认识了这么多的老师、聪慧而可爱的同学，亲密而真诚的朋友，你们让我成长，让我进步，充实和激励着我的人生，我在此向你一一道谢：首先感谢我的指导老师老师对我学习生活和论文写作的指导。汪洋老师平时工作繁忙，但在我做毕业论文的每个阶段，从查阅资料到确定选题，论文初稿的确定，中期检查，后期的修改等整个过程中都给予了我悉心的指导，汪洋一次次地给我指出论文中的错误和不足。除了敬佩汪洋老师的专业水平外，他的治学严谨和学术研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。感谢我们的班主任，他教我们如何真诚做人、踏实做事；每一次的谈话都如同春风化雨，指引着我们沿着正确方向继续前进，每次在我们失败的时候鼓励我们。从你身上我体会到了严格律己，从容面对的自己。附件一实物附件二原理图附件四原器件清单器件类别元件序号型号参数数量单片机芯片1热释电红外处理芯片1语音芯片11热释电红外传感器J1发光二极管41晶振1电解电容111普通电容92316复位开关2242323233热转印纸单面板128脚双排插槽1116脚双排插槽2话筒11附件五程序清单unsignedcharj,i,c,x,d,e;voiddelay10ms(unsignedintvoiddelay(unsignedinttip12=1;p14=1;p32=0;//一段式20秒录放音//定时器0工作在方式1//设外部中断1和定时中断0优先级为高//赋定时器初值//开总中断允许//T1电平触发方式//开外中断1//开外中断0//开TO中断//是否是发音键按下//是，赋值P32为低p14=1;p12=1;p33=0;p14=1;j=0;{{//是否是发音键按下//是，赋值P32为低//定时器0中断子程序//如果达到1秒//录音个位计数清零//如果不是录音个位计数加1//放音个位计数清零//如果

网址：基于单片机的环境监测系统的设计.docx https://www.yuejiaxmz.com/news/view/1355031

相关内容

基于51单片机的居家环境智能监测系统设计.docx
基于单片机的森林环境监测系统设计
基于STM32单片机的室内环境监测系统设计
基于单片机的家居环境监测系统的设计
基于单片机的家居环境监测系统设计
基于stm32单片机的环境监测系统
基于单片机的智能环境监测系统
基于单片机的室内环境监测系统设计
单片机毕设：基于STM32的智能家居环境监测系统设计
基于STM32单片机的智能家居环境监测与控制系统设计

随便看看