毕业设计（论文）-环境监测系统.doc

国家职业资格全国统一鉴定
维修电工技师论文
(国家职业资格二级)
论文题目:环境监测系统

目录
目录 I
摘要 1
前言 2
第1章系统概述 3
系统设计主要原理 3
系统硬件设计方案 4
微控制器的选择 4
湿度传感器的选择 5
温度度传感器的选择 6
气体传感器 6
7
系统软件设计方案 7
8
第2章系统硬件设计实现 11
环境监测系统的组成结构 11
主控制器系统设计 12
ATmega16简介 12
引脚图及引脚介绍 13
单片机最小系统电路设计 14
复位电路设计 15
晶振电路设计 16
17
17
19
20
20
DS18B20的性能特点 20
DS18B20的内部结构 20
DS18B20工作时序 24
ROM操作命令 26
DS18B20的测温流程 27
27
-2简介 27
MQ-2型传感器的特性及主要技术指标 28
MQ-2检测电路设设计 31
MQ-2检测系统方框图 31
LCD12864显示模块设计 31
LCD 12864 系列中文图形液晶显示模块的主要特性 31
原理图设计 33
8位并行模式下时序 34
字符地址表 35
驱动LCD12864流程图 35
串口通讯模块设计 36
36
36
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
LCD12864驱动程序模块 39
湿度传感器驱动程序模块 45
温度传感器驱动程序模块 47
气体传感器驱动程序模块 51
串口通讯程序模块 53
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。
前言
数据采集是工农业生产过程中进行监控所必需的环节,本课题是对嵌入式技术与数据采集技术的应用,即用流行的AVR单片机平台实现数据的采集与显示。
近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入,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。目前AVR单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。AVR单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,AVR单片机的应用如此广泛而又潜力,因而也不用质疑其生命力。
本课题需要完成一个完整系统的设计,涉及到电子技术、传感器技术、计算机应用与控制技术等多学科知识,是一个硬软件相结合的设计性题目。本课题融知识性与趣味性于一体,提供了一个有力的了解小家电设计技术的平台,能提高检索文献资料的能力、电子系统设计的能力、实际动手的能力。