毕设论文

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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 姓名：孙文豪 身份证号准考证号： 所在省市：江苏无锡 所在单位：无锡技师学院目 录 目 录I 摘 要1 前 言2 第1章 系统概述3 1.1 系统设计主要原理3 1.2 系统硬件设计方案4 1.2.1 微控制器的选择4 1.2.2 湿度传感器的选择5 1.2.3 温度度传感器的选择6 1.2.4 气体传感器6 1.2.5显示方案的确定7 1.3 系统软件设计方案7 1.3.1微控器软件设计方案8 第2章 系统硬件设计实现11 2.1 环境监测系统的组成结构11 2.2 主控制器系统设计12 2.2.1 ATmega16简介12 2.2.2 引脚图及引脚介绍13 2.2.3 单片机最小系统电路设计14 2.2.4 复位电路设计15 2.2.5 晶振电路设计16 2.3湿度传感器检测模块设计17 2.3.1湿度传感器HS1101简介17 2.3.2湿度传感器电路设计19 2.3.3相对湿度检测系统方框图20 2．4温度检测模块设计20 2.4.1 DS18B20的性能特点20 2.4.2 DS18B20的内部结构20 2.4.3 DS18B20工作时序24 2.4.4 ROM操作命令26 2.4.5 DS18B20的测温流程27 2.5气体检测模块设计27 2.5.1气体传感器MQ-2简介27 2.5.2 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标28 2.5.3 MQ-2检测电路设设计31 2.5.3 MQ-2检测系统方框图31 2.6 LCD12864显示模块设计31 2.6.1 LCD 12864 系列中文图形液晶显示模块的主要特性31 2.6.3 原理图设计33 2.6.5 8位并行模式下时序34 2.6.6 字符地址表35 2.6.7 驱动LCD12864流程图35 2．7 串口通讯模块设计36 2.7.1串口通讯简介36 2.7.2串口通讯硬件设计36 2.7.3 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 3.1 LCD12864驱动程序模块39 3.2 湿度传感器驱动程序模块45 3.3 温度传感器驱动程序模块47 3.4 气体传感器驱动程序模块51 3.5 串口通讯程序模块53 3.6 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，。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机为上位机串口通信，，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。而且可以通过这次设计，很好的掌握系统设计的工作流程、开发步骤；熟悉单片机开发的通用编程语言。 本章分为三个部分，主要介绍本次设计的系统的主要设计原理，给出硬件选择以及软件设计的最终方案。 系统由目前，再电子

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