室内环境监测系统的设计
室内环境监测系统的设计_徐见炜
ELECTRONICS WORLD 技术交流 ・ 室内环境监测系统的设计 浙江工业职业技术学院 徐见炜 【摘要】 本文针对温度、湿度、光照强度和天然气浓度等影响室内环境舒适度的主要因素，设计了室内环境监测系 统，本系统主要以AT89C52为核心，控制信号的数据采集，并实现与计算机串行通信功能，利用LabVIEW软件，实现 了系统数据通信和后台数据处理功能模块。该系统具有监测方便、实时数据采集传输、费用低廉等特点。 【关键词】 LabVIEW；单片机；传感器；室内环境 所以使用该传感器可以使开发时间大幅度缩短，大大提 0 引言 高了效率。电路如图2所示。 随着现代社会经济的飞速发展，人们的生活水平也 在不断提高。家庭住宅居室是人们生活的最主要场所， 室内居住环境的舒适度、便利性以及安全性直接关系着 人们的生活质量，影响着人们的身心健康，因此室内环 境污染对人体健康的影响己越来越被人们所关注，人们 对室内环境的要求也越来越高。但是如今由于室内装修 污染物以及人们各种不良生活习惯等原因，导致室内环 境隐患众多，严重危害人们的身心健康，所以对室内环 境的实时监测是非常必要的。目前虽然市场上的室内环 境监测仪种类繁多，但是监测的主要是有害气体，相对 功能比较单一化，同时价格也较贵，所以对功能多元化 的多参数综合环境监测系统的设计势在必行。 1 系统的原理与组成 系统的组成主要包括单片机下位机系统和LabVIEW上 图1 系统组成 位机系统两部分。系统组成如图1所示。 下位机单片机系统由传感器检测模块、报警模块、无 线传输模块等部分组成。上位机系统分为显示程序模块、声 光报警程序模块和数据记录程序模块。传感器检测模块又分 为温湿度传感器模块、光强度传感器模块、天然气传感器模 块。它们的功能是准确无误地检测室内的环境参数：温湿 度、光照强度、天然气浓度，然后单片机将检测到的数据通 过串口无线传输给PC机，通过PC机上LabVIEW编写的上位机 图2 DHT90与单片机连接图 程序对数据进行实时显示并且记录。报警模块功能是当检测 模块检测到的数据超出设定值时实现报警功能。 2 系统硬件设计 2.1 温湿度检测电路的设计 温湿度检测电路主要元件为DHT90数字温湿度传感器， 其测湿范围：0—100%RH，测温范围:-40°C一123.8°C。 可以与单片机引脚直接连接，不需要其他电子元件辅助， 图3 BH1750FVI与单片机连接图 • • ELECTRONICS WORLD 技术交流 ・ 2.2 光强度检测电路的设计 示。UTC模块与单片机连接图如图6所示。 光强度检测电路采用BH1750FVI16位数字输出型环境 光强度传感器，是一种用于两线式的串行总线接口的集 成电路，有着使用方便、功率低、分辨率高、检测范围 大、误差小、稳定性高等优点。电路如图3所示。 2.3 天然气检测电路的设计 天然气检测电路采用MQ-5传感器，是一种典型的半 导体气敏电阻传感器，其在工作时可以把气体的种类及 其与浓度有关的信息转换成电信号，然后根据电信号的 图6 UTC模块与单片机连接图 强弱程度获得待测气体在环境中的浓度值，从而达到检 2.5 串口通信电路的设计 测环境中某种气体浓度的目的。由于MQ-5传感器测量的 计算机与外部的基本通讯方式有两种:并行通讯和 为模拟量，需要通过模数转换将测得的模拟量转换
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