环境；烟雾传感器；温度；甲醛

PAGEPAGE11哈尔滨工业大学毕业设计（论文）I-摘要随着社会的发展，生活在科学和技术标准和进步的提高，人们的生活条件，包括各种室内舒适的高品质要求越来越高，这就要求室内环境参数采集和评估，并且依据数据现状和环境质量的发展趋势的准确，及时且全面地反映，提供了科学依据，以此来满足人们对舒适性的要求。当前室内日常环境和安全形势依然严峻，环境堪忧、安全事故较多。本设计旨在对家居室内安全及日常环境信息进行采集，以STC89C51为主控芯片，使用烟雾传感器和报警器实现火灾信息的收集。同时利用DHT11实现对室内温湿度的信息的采集，温度湿度过高，开启通风，通过甲醛传感器检测室内甲醛是否超标，超标蜂鸣器报警提示，数据通过GSM模块发送至手机显示。关键词：环境；烟雾传感器；温度；甲醛

AbstractWith

the

development

of

the

society,

the

improvement

of

living

standards

and

the

progress

of

science

and

technology,

people

of

high

quality

life

environment,

including

indoor

comfortable

environment

is

more

and

more

requirements,

which

requires

the

collection

and

evaluation

of

indoor

environment

parameters,

and

according

to

the

data

accurate,

timely

and

comprehensive

reflect

the

present

situation

and

development

trend

of

environmental

quality,

to

meet

people's

comfort

requirements

of

the

scientific

basis.At

present,

the

indoor

environment

and

daily

security

situation

is

still

grim,

environmental

concern,

and

more

safety

accidents.The

purpose

of

this

design

is

to

collect

indoor

safety

and

environmental

information

daily.STC89C51

as

the

main

control

chip,

using

smoke

sensor

and

alarm

of

fire

warning

information.At

the

same

time,

use

DHT11

implement

information

collection

of

indoor

temperature

and

humidity,

temperature

and

humidity

is

too

high,

open

the

ventilation,

indoor

formaldehyde

by

formaldehyde

sensor,

in

standard,

buzzer

alarm

prompt

information

sent

to

the

mobile

phone

display

through

GSM

module.Keywords:EnvironmentSmokesensorTemperatureVentilation

目录TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1课题背景和意义 11.2国内外研究现状 11.3本课题主要研究内容 2第2章系统总体设计 32.1系统功能要求 32.2单片机选型 42.2.1单片机选择 42.2.251单片机介绍 52.3传感器模块选型 62.3.1烟雾传感器 62.3.2温湿度传感器 62.3.3甲醛传感器 72.4三极管选型 82.5短信发送模块选型 8本章小结 9第3章硬件设计 113.1最小系统设计 113.2传感器电路设计 123.2.1温湿度传感器电路 123.2.2烟雾传感器电路 123.2.2甲醛传感器电路 133.3短信模块电路设计 133.4蜂鸣器电路设计 143.5液晶电路设计 143.6按键模块电路设计 15本章小结 16第4章系统软件设计 174.1系统主程序设计 174.2发送短信程序设计 184.2液晶显示程序设计 194.3传感器程序设计 194.3.1温湿度程序设计 194.3.2甲醛程序设计 204.3.3烟雾传感器程序设计 214.4蜂鸣器报警程序设计 22本章小结 23第5章系统功能测试 255.1功能焊接 255.2硬件测试 265.3软件测试 275.4调试结果 28本章小结 28结论 30致谢 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。附录1译文 错误!未定义书签。附录2英文参考资料 错误!未定义书签。附录3硬件原理图 错误!未定义书签。附录4程序清单 错误!未定义书签。 第1章绪论1.1课题背景和意义随着社会的进步以及科技的发展，人们越来越重视室内环境对人体健康带来的危害、舒适度以及对呼吸道是否有危害等。室内的环境质量的优劣直接或间接的影响着人们的生活质量。根据调查发现，大众在室内环境花费的时间约为80%，随着国家的快速发展，国民经济得到了显著上升，人们越来越追求生活质量的提高，随之各种高端家用产品、装修材质、家用电器及化工材料等被更多的人投入使用，因此使空气中的污染来源和有害气体变得种类繁多。此外，家用电器、装修材料等释放的光和热都直接地或者间接地影响了空气中的环境。随着生活环境的需求不断提高，室内环境引起了人们的广泛关注。这其中包括温度、湿度、甲醛、烟雾含量、有害气体等，主要成分是甲烷，天然气包含少量的乙烷、丙烷等，也含有二氧化碳、硫化氢、水等。天然气一般无色无毒，如若含有硫化氢是有毒的，浓度含量高时，可导致呼吸道受损以及神经系统受到损伤。根据查询相关资料表明，每年在中国，因室内环境污染造成的经济损失高达32亿美元左右，且世界上大约有30%的建筑物不利于健康的室内空气。种类繁多的有害气体致使全球人口发病率和死亡人数的上升。目前，室内环境污染已经被列入对公众健康危害最大的环境因素之一。针对以上不足，传统的环境检测设备需要被更替，以满足现代化生产的发展。这有利于综合开发。在很大程度上便于环境测量仪器集成化和便携式的长远发展。环境检测设备落后的技术水平、频繁的出现故障、使用寿命短、导致更大的抽样误差、检测数据不准确以及不能如实反映参数的监测状况。在测量精准度方面，落后于一些欧美国家的技术水平。1.2国内外研究现状国外对于环境检测的领域已经达到了较高的技术水平，以生物学为基础的检测技术和仪器仪表市场发展前景良好，基于网络技术和传感器技术的发展，为解决室内热舒适性（PMV）算法比较复杂且测量参数多的问题，利用分布式网络技术对PMV进行实时的测量。根据调查统计，目前，空气净化装置在中国已经被大部分的家庭普及，室内空气净化产品整体规模逐渐扩大，以及盈利率稳步上升，发展势头良好。同时，产品的质量高低以及技术含量等使空气净化装置行业的竞争激烈程度明显提升。但是中国家庭使用室内空气净化装置的普及率远没有国外家庭高。王东青和谭跃刚针对传统的检测方法昂贵,难以布线,维护成本高的问题,将无线传感器网络技术应用于环境检测、实时监控环境参数的变化,监测信息将通过终端节点发送到用户节点。各类环境检测仪器的原理和结构进行详细的分析。并针对此等问题提出了虚拟化对策。主要来自三个方面振动、噪声、电磁辐射,研究其虚拟化工具。目前，国内的室内环境业正在处于起步的阶段，室内环境行业的服务网络体系还没有健全，大多数人对室内环境的认知程度普遍低下，所以我国对室内环境企业对管理制度及服务水平重视程度还太低，与其他国家相比我国的室内环境则是比上不足比下有余。因为室内环境在我们日常的生活中已经变成了不可或缺的一部分，但是外出等特殊情况我们又不能将自己的室内环境到其他城市，这样因为旅游业的发展导致我国的用室内环境量突然增大，这是室内环境的一个良好的外部环境优势，这些例子都表现出在我国大量的用室内环境量下，室内环境行业的蓬勃发展是一个必然趋势。而我国的室内环境业务大都还停留在传统的手工作业的环境中，即使有个别企业有网络化的室内环境网站，规模也都很小，系统管理的程度也不普遍，更多还是靠着人力来完成日常作业。关于还室内环境和发达国家的异地还室内环境不同，我国的异地还室内环境大概上全是在不同的城市开一所分店来实现异地还，室内环境吉林大学邓桂昌利用自动监测技术、综合利用传感器技术和微控制器技术,以AT89S52单片机为核心设计了室内便携式智能空气质量监控仪器,实现有毒气体浓度和温湿度信号的采集与显示以及超标报警等功能。1.3本课题主要研究内容本次设计采用STC89C51单片机，本次设计分为三个模块进行设计。传感器检测模块、数据处理模块、报警提示模块和显示模块。预期达到的目标：1.利用传感器检测室内温湿度、烟雾浓度和甲醛含量。2.利用STC89C51单片机处理数据。3.当烟雾浓度高于设定值时，自动触发蜂鸣器响，手机收到短信提示。4.液晶屏显示当前室内温湿度、烟雾浓度和甲醛含量。第2章系统总体设计整个系统更加有效，还可以降低成本，增加系统的利用率。但是一些部分又必须由硬件来完成，因此必须系统高效，以保证后续功能的实现。2.1系统功能要求本次研究的方案主要针对室内环境温湿度显示开发的一套家居系统。系统采用传感器监测室内的环境变化，如火灾、温湿度、甲醛等信息。把监测的数据通过51单片机还原后，通过多种形式显示出来，当监测值超过设定的限制时，执行声音报警。在启动控制模块时温度必须保持在指定范围内不变。此外，系统还能够将监测到的数值可以考虑通过无线方式发送给移动终端进行控制。以下就是针对本次设计需要用到的模块进行对比研究。最终敲定出合适的模块。方案一：利用DHT11温湿度传感器检测室内温湿度，MQ-2烟雾传感器检测室内火灾险情，ZE08-CH2O传感器用于检测室内甲醛含量是否超标。选用STC89C51单片机对检测到的数据进行分析和处理。当有火灾时，蜂鸣器响提示。数据信息将通过GSM模块发送到手机。由12864液晶显示屏显示当前温度和湿度，烟雾浓度和甲醛信息等。方案二：采用热敏电阻组成传感器检测环境中的温度信息；采用电磁阀开关模块控制温度的升温和降温设备；采用FPGA控制系统作为主控模块；使用LCD12864液晶实现人机交互显示数据；采用HC05蓝牙数传模块实现温度数据与上位机之间的同步与控制。通过4×4矩阵键盘来完成温度参数的设置。方案三：使用DS18B20传感器来检测环境中的温度数据；采用LED等开关来模拟温度的升温和降温控制。采用ARM7芯片作为系统的主控模块；采用TFT5.0彩屏实现人机交互显示；采用NRF2401无线数传模块实现温度数据与手机APP之间的同步与控制。利用AndroidStudio软件来开发APP。通过独立按键来完成温度参数的设置。综上所述，无论是从实用性还是可靠性方面，最终决定采用方案一。2.2单片机选型基于51单片机的室内环境监测系统设计与实现主要基于单片机对数字信号的高灵敏度和可控性，其中传感器能发出数字信号。本系统主要包括主控模块、温湿度、甲醛、烟雾等收集信息模块，警报模块，信息发送模块。2.2.1单片机选择方案一：这次使用DSP作为控制器。例如它的灵敏度高、适应能力强、耗能低、应用于频率非常低的信号等。但是DSP的硬件部分比较复杂，价格昂贵。

实物图如图2-1所示。图2-1DSP芯片实物图方案二：采用STC89C51单片机,凭借着强大的可靠性、成本低、电压低等优点得到迅猛发展。该单片机的的算术能力强，容易编程，并且可以实现逻辑控制和各种算法。本身带有定时器，可用来定时和计算时间。基于上述分析，拟定方案二，使用STC89C51用作控制器。在图2-2中示出的那种显示。图2-2STC89C51单片机2.2.251单片机介绍我所设计的这个系统数据处理芯片它用的是STC89C51单片机。单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU（CenadtralProcesfssingUnfit，中央处理单元）随机存储器RAM（RandodmAccdfessMedfmory）、只读存储器ROM（RdeadOnldyMedfmory）、计时器等功能。可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。图2-3STC89C51单片机引脚图2.3传感器模块选型2.3.1烟雾传感器该物质在没有杂质的空气中的时候导电能力较低。当环境中存在可燃性气体或烟雾时，SnO2的电导率随着气体杂质的浓度升高而增强。在MQ-2传感器的底部有四个螺丝孔便于固定，具有长期的使用寿命和可靠的稳定性，快速的响应恢复特性。MQ-2对控制器发出信号。传感器实物图如图2-4所示。图2-4烟雾传感器实物图2.3.2温湿度传感器方案一：采用DHT11作为温控和湿控测试模块。DHT11是复合传感器。实物图如图2-5所示。图2-5DHT11温湿度传感器方案二：HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度范围在0%~100%RH，误差为±2%RH。实物图如图2-6所示。图2-6温度和湿度传感器综上所述，虽然方案二具有较高的测试范围和精确度，但由于本次的设计是测试一般的环境温度和湿度，选取方案一的DHT11温湿度传感器已经能够满足设计的要求，而且DHT11复合了温度传感器和湿度传感器，并且价格低廉，因此本模块采用方案一。2.3.3甲醛传感器甲醛传感器的使用细则，但都不利于幼儿园室内环境监测和系统设计，因此选择一个精度高。设计甲醛传感器实物图如下图2-7所示。图2-7甲醛传感器实物图内置温度传感器，可进行温度补偿，同时具有数字输出与模拟电压输出，方便使用。ZE08-CH2O是将成熟的电化学检测技术和精良的电路设计紧密结合，设计制造出的通用型气体模组。模组特点： 1.响应速度快，分辨率高，敏感度强；2.产品体积小，传感器固定牢固；3.提供UART，模拟电压信号，PWM波形等多种输出方式； 4.高稳定性，良好的抗干扰能力以及良好的线性输出。2.4三极管选型三极管，全名为半导体三极管，本设计系统中，需要用到蜂鸣器，而普通的单片机的IO口不足以驱动，所以在电路中加入三极管8550作为驱动电路，起到放大电流的作用。我所采用的三极管采用的是8550三极管,它属于一种用的晶体三极管。这是一个低电压,电流PNP型硅三极管。8550三极管（TO-92封装）管脚图分别是1、发射极极3、集电极。三极管实物图如图2-8所示。图2-8三极管8550实物图2.5短信发送模块选型这个GSM发射无线移动通信系统和我们大国传统调制解调器相结合组成的GSM通信模块都是属于本身同一种数据终端设备，它就可以进行高效的传输信息业务、语音拨打电话，还支持短消第三方大幅度的息发送取消业务。能够把这个数据整理打包成符合短消息业务的数据块，再以短消息的形式互相发送。本系统在综合考虑模块体积、成本、功能及抗干扰性能等几个方面因素后，最终选则由我国自己的公司选择华为公司生产的SIM800C来实现系统的通信功能，其实物图如图2-9所示。图2-9GSM模块实物图最后敲定以STC89C51作为主控制芯片的方案，利用MQ-2烟雾传感器和报警器实现对火灾信息的预警作用。同时利用DHT11实现对室内温湿度的信息的采集，温度湿度过高，开启通风，通过ZE08-CH2O甲醛传感器检测室内甲醛是否超标，超标蜂鸣器报警提示，信息通过SIM800C-GSM模块发送到手机显示。硬件框图如图2-10所示。STCSTC89C51烟雾传感器温湿度传感器蜂鸣器甲醛传感器GSM手机液晶屏图2-10硬件框图本章小结本章首先系统总体方案设计。然后选择的主要器件，通过对比和分析选择了单片机芯片、甲醛传感器、温湿本章首先介绍了开发室内的环境信息管理系统在经济上两年就可以回收开发成本，其次分析了在技术方面开发室内的环境信息管理系统也是可以顺利进行下去的，最后在业务流程图页面验证了室内的环境业务的业务流程是可以被软件所实现的，可以根据这样的程序流程图来进行程序的设计。大多的传统行业也不得不开始转型，迎合符合社会现状市场的变化，室内环境行业也不例外，像“一嗨有室内环境”便借助电子商务的力量实现了极其快速的发展，据第三方的数据显示，其几乎所有的订单都是来自网络直接下单。时至今日，在国内的室内环境公司的共同努力之下，这个行业已经开始摒弃之前的那种低效率、高人工的门店式的经营模式，渐渐的形成了在网络上预订室内环境、自由取还室内环境的新模式，这种低成本、高效率的电子商务模式更能推动这个行业的发展，也更加的符合现在的人们的消费模式，因此也直接推动了室内环境行业的快速发展。随着电子商务等一系列的科技手段的不断投入以及扩大，中国的室内环境行业也步入了一个极其快速的发展阶段。众多企业已经开始在全国范围内的发展布局，越来越多的国内外企业和个人都在享受着室内环境带来的便利。随着国内对于室内环境使用的需求越来越大，而分单双号等政策不断的完善，我国室内环境行业也会迎来新的崛起。度传感器和烟雾传感器最终方案。最后，对移动短信技术进行了详细的介绍，经过分析和研究，选择了短信模块。

第3章硬件设计设计分为四个模块进行设计。传感器检测模块、数据处理模块、报警提示模块和显示模块。3.1最小系统设计STC89C51单片机是台湾的一家名字叫做STC的公司生产和制造出来的芯片。这个芯片也是采用的传统标准51单片机的内核。内部仍然有定时/计数器，串口通信模块，基础IO资源模块，内部RAM和ROM资源模块等。总之他就是一个标准的51单片机。我们可以用它来进行单片机设计的开发等任务。一旦有外部中断触发的时候，系统就会自动的恢复中断，启动单片机开始工作。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。最小系统电路图如图3-1所示。图3-1最小系统电路图3.2传感器电路设计3.2.1温湿度传感器电路DHT11数字显示温湿度控传感器是独一含有已校准数字信号输出的温湿度复合发生的传感器，它本身能够使用专门的数字模块采集技术和温湿度传感技术，从而来保证产品具有可靠性和长期稳定性。传感器由2部分组成，分别是：电阻式感应湿度的元件和NTC智能测温元件。采用4针单排引脚封装，连接简单。电路图如图3-2所示。图3-2DHT11传感器电路图3.2.2烟雾传感器电路设计中不需要对这个模拟量做一些数据的处理，由于单片机无法直接读取模拟量的值，也没有对应的AD转换电路，同时为了降低电路的复杂度，所以选用一体的MQ-2模块。该模块已经内置了一个放大电路和转换电路，即当有烟雾产生时，会把这个模拟信号送入到放大电路进行放大，同时经过模拟转成数字量，这样就可直接接入单片机使用。MQ-2电路图如3-3所示。图3-3烟雾传感器电路3.2.3甲醛传感器电路甲醛监测模块属于一个细小的监测系统，可以不依靠其他自己完成甲醛检测功能，通过甲醛传感器灵敏探头判断出空气中甲醛的占有比例，并将发生过程中的电流模拟传输量转换为数字传输量，并且也能够可以将转换后的数字传输量通过接口电路传递到主板控制的芯片，进行下一步的发展。本身这个模块是每一个节点模块中的细小部分，并且需要能够实现长时间的工作，因此该计的过程中要积极的考虑到体积非常小、功耗非常低、成本也是非常低等特点。甲醛监测这个中应用到的元件包括传感器甲醛探头、转换器模数转换器等。传感器甲醛引脚电路图如图3-4所示。图3-4甲醛传感器电路3.3短信模块电路设计1位停止位,没有校验。串口通信方式跟单片机连接的串口1，由于单片机89C51的硬件串口只有一个串口，所以用该串口跟GSM模块通信。GSM通信电路如图3-5所示。图3-5短信模块电路图单片机的接受引脚要对应模块的发射引脚，而单片机的发送引脚要对应模块的接受引脚。两者之间的通信数据采用的是AT指令。AT指令是以AT这两个字符为开始，然后后面带通信设备之间的协议，最后是以字符结束。单片机的串口1对应的引脚是单片机的接受引脚为P30，单片机的发送引脚是P31，想要跟GSM模块进行通信，由于GSM模块串口参数是固定的，所以单片机要对串口进行参数的配置之后才能够正常接受或者发送串口数据。3.4蜂鸣器电路设计在电路设计中加入了蜂鸣器作为提醒报警响应的作用。它采用5V直流电压供电的有源蜂鸣器，但是一般的蜂鸣器在整个系统运行中需要比较大的电流。蜂鸣器电路图如图3-6所示。图3-6蜂鸣器电路图3.5液晶电路设计液晶显示器（LCD）相比其他的显示器拥有很大的优势，例如消耗低、体积小。多年来广泛应用于各个行业中。单片机可以通过两种方式来进行数据访问以此来控制液晶显示模块。分别是：数据总线和控制信号。该设计使用的是12864液晶显示屏，本设计的LCD12864的电路图如图3-7所示。图3-7液晶显示电路图3.6按键模块电路设计本设计是一个安防系统，所以应该是有一个处于布防的状态和一个安全的状态，即系统当处于布防状态的时候，触发报警的条件时就会执行对应的报警动作，反之，当系统处于安全状态时，可认为是主人在家的时候，则取消安防功能。而对于这样的一个操作。按键是我们与单片机打交道的元器件。单片机应用最多的形式是独立键盘。这次系统设计共有4个按键。它们的作用分别是：设置、增加、减少以及备用。所以使用了独立式按键。按键的电路图3-8所示。图3-8按键电路图本章小结本章首先对最小系统电路设计思路进行了分析，其次又介绍了三种传感器电路的设计，本章首先介绍了室内的环境信息管理系统需要有满足美观、数据校验和导出数据的界面，其次分析了室内的环境信息管理系统的需求应该按照数据流图来设计，最后在数据字典中对数据流传递的数据进行了定义和规划，为系统的设计和实现打下了基础以及短信模块电路引脚连接方法。在测试室内的环境信息管理系统前，应该了解测试是为了做什么、用什么样的方式去做、应该由谁去做这些工作。系统测试就如字面意思一样，是去测试室内的环境信息管理系统这个系统会不会因为用户的某些操作而产生与系统设计时预想的结果不同的结果，以及有没有哪些功能点的设计是不符合用户实际使用习惯的，这些结果是因为什么产生的，这个与预想不同的结果会造成哪些不可挽回的损失，用户会不会因为这些不习惯而放弃使用室内的环境信息管理系统，这些都是需要测试人员考虑及发现的问题，系统测试旨在为用户提供一个更优秀并且实用的系统投入到日常业务当中去，发挥系统被设计时赋予的功能以及价值最后详细介绍了液晶显示电路和按键控制电路，为后续将要进行的程序设计和整体调试工作奠定了基础。

第4章系统软件设计在本章设计中，考虑到与硬件部分的融合，此外还需要各自的控制设备。4.1系统主程序设计系统上电后首先进行初始化，完成液晶、键盘等初始化任务。然后进入无限循环，单片机控制传感器采集环境中的数据，当发现烟雾数据超过预设报警值的时候，自动蜂鸣器报警。系统自动控制蜂鸣器报警开关实现自动控制；此外系统还通过GSM模块将数据实时发送至手机短信，手机端和液晶可以查看到室内温度湿度、烟雾浓度和甲醛的数据信息。主程序流程图如图4-1所示。开始开始初始化初始化检测数据数据检测数据数据数据显示数据显示是否超过阈值？是否超过阈值？报警报警YYYsdsdN结束结束图4-1主程序流程图 4.2发送短信程序设计传感器对环境信息进行采集；当一旦有意外发生时可以给管理人员发送短信并让户主赶来处理问题。发送短信程序初始化流程图如图4-2所示。开始开始结束设置短信格式发送连接命令UART等待发送短信WRITE设置短信号码SIM是否有状态？是否有SIM卡？NYNY图4-2发送短信程序初始化流程图在本系统中还要涉及到的AT指令还有。(1)发送短信为:AT+CMGS=n，用于n个字节；(2)接收信为:ASCT+CMSGR="XSXX",XDXX是接收短信的号码；(3)读取短为:ACST+CMGSCSR=INSCSDEX；(4)除信为:ASCST+CMCSGD=INDECSX；(5)GSM块行关机的指令为:ASCST+CPSCSCOF；(6)切断一连接指令为:ATSCSCSH。4.3液晶显示程序设计LCD液晶的驱动方式大同小异，一般在使用前都需要对他进行初始化以保证准备好显示；然后一般的操作就是写命令和读数据这些常见的操作。液晶显示过程一般分为三步：1.初始化液晶，为演示做准备。2.设定演示坐标，比如需要在哪个位置显示出来。3.输出显示。输出显示就要想好是要演示单个字符、还是阿拉伯数字。找到对应的函数就可以实现了。当然在这个过程当中，用的最多的是写指令和写数据。12864液晶写程序如下所示：void wr_lcd (uchar dat_comm,uchar content) {   chk_busy (); //查忙，不为忙时才执行下面的语句   if(dat_comm) // dat_comm=1时表示写数据   {         rw=0;     //寄存器读写状态    } else     // dat_comm=0时表示写指令   {     rs=0;       rw=0;    //寄存器读写状态   }   P0=content;//将8位数据代码或指令代码先付给数据端口P0，              //确保在有效地脉冲信号到来时数据已到位   e=1;       //脉冲信号   Delay_12864(10);//确保TPW的持续时间大于1500ns  e=0; }4.4传感器程序设计4.4.1温湿度程序设计DHT11温度湿度传感器的执行过程一般包含了：启动数据采集、读取温度湿度数据、检测到数据验证步骤等。温度和湿度流程图如图4-3所示。开始开始发出读取命令校验数据是否出错？结束读取数据数据校验丢弃当前数据NY图4-3温湿度程序流程图4.4.2甲醛程序设计在硬件方面，选择的空间较大，只要是最近十年之内所生产的计算机基本都可以满足网站的开发需要，最基本要是奔腾3以上、内存512M、硬盘在40MB以上的电脑都可以。当然，硬件的配置越高，网站的开发与运行会更流畅。现今的计算机基本上全部性能过剩，基本不存在不能运行上述系统的问题。甲醛传感器的程序流程图如图4-4所示。开始开始初始化初始化启动A/D启动A/D转换是否中断请求？是否中断请求？N数据处理Y数据处理结束结束图4-4甲醛传感器程序流程图4.4.3烟雾传感器程序设计

烟雾报警器子程序的第一个步骤，程序会自动启动初始运行机制，传感器进入预备工作状态，通过短暂的待机时间，着手开始浓度监测，将采集和收集的周遭外部浓度相对应的模拟信号传递给内部A/D转换器，单片机再将从A/D传感器所接收到的模拟信号转化成机器认同的电子信号通过单片机将实时的浓度值与预设的报警浓度阈值进行比对。如果超过预设的安全警戒值则启动报警处理程序，将报警短信发送至用户的移动客户端。并启动蜂鸣器报警开始示警，报警直至浓度恢复正常状态才停止，并将数字信号传入显示模块中，由显示屏显示当前烟雾浓度。如果没有超过，那么将浓度信息直接传送给显示模块。set_value=set_value_hundredsof*100+set_value_110+set_value_single;LcdWriteCom（0x80+sizeof(buff)）;LcdWriteData(set_value/100);

/*写入百位*/LcdWriteData((set_value%100)/10);

/*写入十位*/LcdWriteData(set_value%10);写位/**/{if(adc_value>=set_value)

/*判断气体浓度是否大于设定值*/{LED1=1;

/*点亮报警灯*/LED2=1;

/*点亮报警灯*/

beep=1;

/*打开蜂鸣器*/}else{LED1=0;

/*熄灭报警灯*/LED2=0;

/*熄灭报警灯*/

beep=0;

/*关闭蜂鸣器*/}}4.5蜂鸣器报警程序设计数据库是环境信息管理系统的另一个核心，如果说环境信息管理系统是为了支持环境公司所有的日常业务而开发的系统，那么数据库就是让环境信息管理系统所有功能点都实现的支持物，数据库内存储的是环境公司日常业务产生的数据，这些数据不仅包括用户信息、环境信息、订单信息等和环境公司日常业务处理息息相关的数据以外，有了数据库还能提供数据的分析等操作，为公司日常管理和运营提供了强有力的支撑作用。现在的环境公司因为起步晚、规模小等问题，一个成熟而有效的环境信息管理系统迟迟没有建立起来程序如下：voidTimer0(void)interrupt1by1{TH0=(65536-200)/256;//200us;if(ALARMON){alarmcount++;iIf(alarmcount<1000)BUZZER=~BUZZER;如果（alarmcount==3000）蜂鸣器=0;//蜂鸣器OFFif((alarmcount>=2500)&&(alarmcount<3000))BUZZER=~BUZZER;if(alarmcount==3000)BUZZER=0;//关蜂鸣器if((alarmcount>=3500)&&(alarmcount<4000))BUZZER=~BUZZER;if(alarmcount==4000)BUZZER=0;//关蜂鸣器if((alarmcount>=4500)&&(alarmcount<5500))BUZZER=~BUZZER;if(alarmcount==5500)蜂鸣器=0;//关闭蜂鸣器if(alarmcount==10500)alarmcount=0;}}本章小结本章根据之前硬件章节设计内容，按照各个模块设计程序，首先设计了系统总程序流程图。在上表中已经可以发现，系统内关于用户进行不合法的登陆或者用已有用户名注册等相关操作都是会被正常禁止的，输入合法信息等相关操作都会有相关记录就表明系统关于用户注册这一模块的开发完全合理，功能点也可以正常的完成相关操作，上传图片等功能的测试数据则说明了该系统对留言这一板块的功能点也可以按照规定正常工作。下面测试的则是系统中相对比较重要的日常业务的有室内的环境还室内的环境信息的提交是否能正常提交到管理员或业务员后台中进行相关操作的模块，还有各个角色在对室内的环境进行了相关操作后会不会和其他角色的后台操作产生联动，这也室内的环境有赁信息管理系统的一个亮点以及必要的一个功能点，其中包括了用户的注册信息在提交之后会不会转交到管理员后台进行审核、用户进行了有室内的环境操作，这一有室内的环境信息在业务员的后台会不会显示、业务员可不可以进行审核其次给出了传感器部分程序代码和流程图，短信初始化流程图和部分指令介绍，最后对液晶显示流程和蜂鸣器报警阈值设计进行了介绍。

第5章系统功能测试基于单片机的室内环境监测系统的硬件及软件方面的设计的方案已经完成，为验证本系统的节能效果，对整套节电系统进行搭建调试，分别从硬件性能和软件功能两方面进行测试。5.1功能焊接在经过了可行性分析、需求分析、系统设计后，室内环境信息管理系统的需求和设计方案都已经确定了，这时候就需要用高质量的编实物图如图5-1所示。图5-1系统实物图温湿度上的单片机上电如图5-2所示。图5-2单片机实物图如表5-1所示。表5-1比较表传感器测量/摄氏度温度计测量结果/摄氏度偏差27.4261.829.4281.428.6271.65.2硬件测试本文中在烟雾传感器上电进行了测试，当检测到烟雾浓度超标时，蜂鸣器响，在进行完毕黑盒测试之后也要进行白盒测试，白盒测试则是测试软件能否正常的按照业务逻辑完成相关的工作，在室内的环境信息管理系统中最重要的则是数据是否能完好的在页面和数据库表中进行数据的传递，所以这一测试也十分重要。其中包括了项目名称、测试人员、用例标识、测试方法、测试日期用例描述、前置条件这些基础向以及序号、测试项、输入数据、预期输出和实际输出这几个测试项组成，这些可以说明系统中的数据是否真的按照程序设计的逻辑来进行数据的传递，如果室内的环境信息管理系统的数据已经可以按照规定正常进行交互，那么说明该软件是成熟的功能展示图如图5-3所示。图5-3蜂鸣器功能展示图当检测到甲醛含量超标时，手机收到短信提醒，手机短信内容如图5-4所示。图5-4手机短信展示图目测之后用万用表来检测电路的通断。先用万用表来检测可疑的连接点或节点，查看它们的通断状态是否和设计的规定相符合。再看看是否有不同的电源线和地线之间的短路，仔细检查和排除。5.3软件测试对软件和硬件进行联合调试。调试的基本过程如下：1.建立一个工程文件NewProject。2.保存文件，选择保存路