利用单片机技术的室内环境监控系统设计与实现.docx

利用单片机技术的室内环境监控系统设计与实现

目录

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1系统设计目标与要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3关键技术选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4硬件平台选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.5软件平台选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

系统硬件电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1主控制器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2环境参数采集模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.2.1温湿度采集电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2.2光照强度采集电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.2.3二氧化碳浓度采集电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2.4空气质量（PM2.5）检测电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3数据传输模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.4显示与控制模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.4.1信息显示单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.4.2用户交互接口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.5电源管理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.1软件系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2主程序流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.3各功能模块程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.3.1数据采集与处理子程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.3.2数据通信子程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.3.3数据显示与存储子程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.4人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

系统实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1系统硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.2系统软件编写与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.3系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.3.1数据采集精度测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.3.2数据传输可靠性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.3.3系统稳定性测试