室内空气监测报警系统设计与实现-设计说明书
电子校园网 编号：
CJL-51-2022-052-LW
设计摘要：
本文设计并实现了一种基于单片机的室内空气监测报警系统，旨在提供一种简单、实用、低成本的解决方案，用于监测和报警室内空气质量异常。该系统采用了湿温度传感器、甲醛传感器、CO传感器和CO2传感器，通过这些传感器实时监测室内空气的湿温度、甲醛浓度、CO浓度和CO2浓度。
为了满足用户的个性化需求，该系统还设计了按键界面，用户可以通过按键设置相应的阈值。用户可以根据自身需求和健康标准，设置合适的湿温度、甲醛浓度、CO浓度和CO2浓度的阈值。当监测到的指标超过设定的阈值时，系统会触发报警机制。
为了直观地显示报警信息，该系统还配备了三个不同颜色的LED灯，分别代表CO、CO2和甲醛的报警指示。当相应的浓度超过阈值时，对应的LED灯会亮起，提醒用户哪个指标超过了安全范围。
通过实验验证，该系统能够准确地监测室内空气质量，并及时报警提醒用户采取措施改善环境。该系统具有简单、实用、低成本等优点，适用于家庭和办公场所等室内环境的空气质量监测与报警。未来的研究可以进一步优化系统的性能和功能，提高监测的准确性和稳定性，以满足不断增长的用户需求和环境保护的要求。
关键词：单片机；SGP30；温湿度检测；一氧化碳检测
字数：10000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11传感器检测温湿度
3.5 ADC0832模数转换芯片模块
3.6 SGP30模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 切换显示实物测试
5.3 设置阈值实物测试
5.4 报警实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
现代社会中，人们大部分时间都在室内度过，而室内空气质量的好坏直接关系到人们的健康和生活质量。室内空气中的湿温度、甲醛、CO和CO2等污染物的浓度超过安全标准可能引发各种健康问题，如呼吸道疾病、过敏反应和中毒等。因此，实时监测和报警室内空气质量异常具有重要的意义。
首先，室内空气监测报警系统能够保障人们的健康。通过实时监测室内空气中的湿温度、甲醛、CO和CO2等污染物的浓度，系统能够及时发现并报警异常情况。用户可以根据报警信息采取相应的措施，如开窗通风、调节空调温度等，以改善室内环境，保障自身的健康和舒适。
其次，室内空气监测报警系统能够提高人们的生活质量。通过监测和报警室内空气质量，用户可以及时了解室内环境的情况，避免长期处于不良的空气环境中。良好的室内空气质量有助于提高人们的生活质量和工作效率，减少疾病的发生，提升整体幸福感。
综上所述，室内空气监测报警系统的研发和应用对于保障人们的健康、提高生活质量具有重要的实际意义。通过该系统的使用，人们可以及时了解室内空气质量的情况，采取相应的措施改善环境，从而提升健康水平和生活品质。
1.2 国内外研究现状
在国内，室内空气质量监测报警系统的研究主要集中在传感器技术和数据处理与分析两个方面。研究机构和高校致力于开发和改进各种传感器，如湿温度传感器、甲醛传感器、CO和CO2传感器等，以实现对室内空气质量的准确监测。他们通过改进传感器的灵敏度、稳定性和准确性，提高了监测系统的性能。此外，国内的研究者们也在探索如何有效地处理和分析室内空气质量监测数据。他们使用数据挖掘和机器学习等技术，从海量数据中提取有用的信息和模式，为用户提供准确的报警和建议。然而，目前国内的研究还相对较少涉及智能化系统和用户行为方面的研究，这也是未来研究的发展方向之一。
在国外，研究者们更加注重将室内空气质量监测与智能化系统相结合，以提供更智能化和个性化的服务。他们利用物联网和云计算技术，将传感器数据与其他环境参数和用户行为数据进行关联，实现更精确的监测和分析。这些智能化系统能够根据用户的需求和偏好，自动调节室内环境，提供个性化的建议和解决方案。此外，一些国外的研究者们也关注用户在室内环境中的行为对空气质量的影响。他们通过研究用户的行为模式和习惯，探索如何更好地引导用户采取适当的行动来改善室内空气质量。这些研究成果为室内空气质量监测报警系统的智能化和个性化提供了新的思路和方法。
综上所述，国内外对室内空气质量监测报警系统的研究主要集中在传感器技术、数据处理与分析、智能化系统和用户行为等方面。国内的研究主要关注传感器技术和数据处理与分析，而国外的研究更加注重智能化系统和用户行为的研究。未来的研究方向可能包括提高传感器的性能、深入挖掘和利用监测数据、研发更智能化的系统，并进一步研究用户行为对室内空气质量的影响。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的室内空气监测报警系统，主要实现以下功能：
1、监测湿温度、甲醛浓度、CO浓度和CO2浓度
2、按键设置阈值
3、超限报警
4、三个不同颜色的LED灯，CO,CO2和甲醛分别报警。
