室内多功能监控系统

陈昱璋　曾栖　陈国平

【摘 要】该设计对室内温度、湿度以及烟雾浓度实现检测与显示。先通过传感器将室内温度、湿度和烟雾浓度等非电信号转化为电信号，调整电路将传感器输出的电信号发送到单片机，通过LCD12864进行显示，单片机判断是否发生异常，如果环境有异常系统将显示并报警。

【关键词】室内环境；单片机；显示；报警

0 引言

随着智能硬件的飞速发展，社会进入了传感器时代，任何物体都能通过传感器测得参数，通过传感器测量实际参数并发送至手机显得尤为方便。当家里没人的时候，温度、湿度、烟雾等传感器可以通过采集家里的环境参数定时发送至主人的手机，这样能够避免一些危险事故的发生，所以测量室内的环境参数对家里安全防范有重大的意义。

1 系统方案设计

该系统由数据采集模块，单片机控制模块、显示模块和报警模块组成。室内多功能监控系统总体结构框图如图1所示。

单片机是整个系统的核心控制器，工作原理是：传感器（包括温度、湿度和烟雾浓度传感器）先将室内的温度、湿度和烟雾浓度等非电信号转化为电信号，传感器输出的电信号通过调整电路发送到单片机，通过LCD12864显示，在程序中设定标准值，单片机通过比较实测值与设定值，可以判断室内环境是否有异常，当单片机判断环境有异常后，系统将显示并报警。模块主要包括：单片机主控制模块，温度检测模块，湿度检测模块，烟雾浓度检测模块，液晶显示模块，报警模块，电吹风调温模块。

2 系统电路设计

2.1 烟雾传感器模块简介

烟雾报警系统采用烟雾传感器模块，使用的主要是MQ2传感器和LM393，通过LM393比较器与设定值比较，能够判断烟雾值是否超值。烟雾传感器电路如图2所示。

2.2 湿度传感器模块简介

采集湿度用DHT11传感器模块，它是一個数字传感器，能直接测量湿度的数据并发送给单片机进行处理。湿度传感器电路如图3所示。

2.3 温度传感器模块简介

采集温度用DS18B20传感器模块，它是一个数字传感器，能直接测量温度的数据并发送给单片机进行处理。温度传感器电路如图4所示。

2.4 电源模块

图5 电源模块电路图

3 系统软件设计

程序流程图如下：

读取各传感器模块部分主程序：

void readcgq_init（）

{

DHT_FLAG=0；

Delay1ms（22）；

DHT_FLAG =1；

Delay50us（）；

DHT_FLAG =1；

if（！DHT_FLAG）

{

flag=2；

while（（！DHT_FLAG）&&flag++）；

flag=2；

while（DHT_FLAG &&flag++）；

tr_shiZZ=readdata（）；

tr_shiXX=readdata（）；

tr_wenZZ=readdata（）；

tr_wenXX=readdata（）；

check=readdata（）；

}

DHT_FLAG =0；

Delay（20）；

}

4 总结

本设计利用了单片机、模电、数电以及传感器原理等知识，研究室内多功能监控系统，设计出了电路图，编写了程序。不仅能够监测室内的环境因素，同时还能进行控制。这对家庭安全防护有着重大意义。

[责任编辑：田吉捷]