基于pic单片机的环境检测与控制系统设计开题报告

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1、本科生毕业设计开题报告设计题目基于PIC单片机的环境检测与控制系统设计学生姓名系、专业指导教师选题目的、价值和意义温度、湿度、空气质量是一种最基本的环境参数，与人民的生活息息相关，据科学调查，当代人们90%的时间都是在室内度过，流行性传染病和新房甲醛污染问题尤为突出。特别是近年来我国对环境的要求越来越高，工业生产过程中和农业生产中对空气的污染日益严重，还有那些现代化的鲜活生产市场，如一些大型饲养场、粮食仓库、文物的保护环境、人群比较集中的一些剧院和体育场馆等，对温度、湿度、空气质量的检测尤为重要，若要通过人工来控制这些参数，事必费时、费力还达不到满意的效果。鉴于此，完成“基于PIC单片机的环

2、境检测与控制系统设计”本设计是一种高效低廉的温度、湿度、空气质量检测并实现远距离自动控制,它将传感器放在需要随时检测的重要场所的中心，每秒发出一次波段采集温度、湿度、空气质量等数据并同时显示在电脑主控机上，使人一目了然，并根据相应的条件自动开起或停止，排风、升温、加湿、照明等各种控制环境的设备，使各个控制点每一分种都处于最优的环境中。无论对于改善现代人的生活质量还是对于工农业的自动化控制都具有很高的实际应用价值和意义，应用前景十分广阔。本课题在国内外的研究状况及发展趋势温度、湿度、空气质量三位一体的自动控制系统，目前国内外还没有成熟的产品，只有单一温度显示控制与温度和湿度同时显示控制，产品单

3、调、功能少，主要不能实现现场其他设备的联动，如风机、照明、加温设备、加湿设备等。综观目前国内外的产品，基本趋势表现在：主要芯片利用抗干扰能力比较强的PIC单片机居多，控制系统基本采用远距离多点数据采集，集中处理等手段，被控设备有排风、升温、加湿、照明等各种控制环境的设备，应用基本上局限在工厂或家庭。主要研究内容此系统主要由1个温度传感器DS18B20、1个集成湿度传感器HD-HM11、1个空气质量传感器MQ-135、2个PIC单片机PIC16F877A和PIC16F73、2个RS-485模块、22个共阴七段数码管组成，完成温度、湿度、空气质量的检测与远距离传输及其自动控制。研究内容主要包括：

4、（1）温度传感器DS18B20：工业级温度采集芯片，支持“单总线”接口，测量温度范围为－55℃～＋125℃，测温分辨率可达0.0625℃，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。（2）集成湿度模块HD-HM11：模块功能：湿度模块将环境的相对湿度转变成电压信号输出。模块特点：年漂移小，适应一年四季的天气变化； 测量精度高，测湿范围宽；抗干扰能力强，产品一致性、互换性好。电气特性：供电电压5V±5%，耗电电流5mAmax，使用温度范围：0--50℃，使用湿度范围：10%--95%RH，测量精度：±5%RH（25℃条件）。应用领域：家用消费类产品、工业加湿除湿设备、楼宇自控、暖通空调

5、、实验室、机房监控等。（3）空气污染气敏元件MQ135：MQ-135是一款非常优秀的空气质量数据采集元件，对氨气、苯、酒精、烟雾十分敏感。产品特点具有灵敏度高、快速响应恢复、优异的稳定性、寿命长、测试电路简单等特点。可用于家庭、环境等有害气体探测、自动排风装置、空气清新机等。（4）串行通讯:利用串口实现通讯是工控领域常用的简捷有效的方法，利用RS485主要考虑到它的传输速度快、距离远，大约有1.2千米左右。（5）22个共阴七段数码管实现同时显示：数码管采用独特的扫描方法，高亮显示，具备数字接口，可以很方便地和单片机直接连接,是一种理想的显示单片机数据输出器件。（6）DS1302数字时钟芯片：

6、DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，并且具有闰年补偿功能。（7）在显示和继电器驱动部分涉及到74HC595，ULN2003等芯片的使用。实验设计1、主板上配有单片机PIC16F877A、22个数码管实现动态显示，11个状态指示灯实现状态指示还有一个485接收模块，接收来自采集板的数据信息。2、采集板上PIC、温度传感器DS18B20、湿度传感器、空气质量传感器MQ-135进行温度、湿度、空气质量的采集，通过串口送向一个485模块，此485模块作为发射模块，把采集到的信息发送到主板。3、电源板配有主电源

7、部分和5个继电器，自动控制排风，升温，加湿，照明等各种控制环境的设备。4、按键板上是主要的按键控制部分。完成设计的条件、方法及措施（1）所需主要元器件：采集板主要元器件：PIC16F73单片机1个、DS18B20温度传感器1个、MQ-135空气质量传感器1个、集成湿度传感器一个、Max485芯片1个；显示板主要元器件：PIC16F877A单片机1个，74HC595芯片2个，ULN2003芯片2个，DS1302