河北工程大学科信学院毕业设计说明书

图3.11 LCD显示电路原理图

3.4 报警模块设计

声、光报警电路如图 3.11所示，由单片机的I/O引脚控制。当检测数据超出设定值时，引脚输出高电平，三极管导通，进而报警电路导通，蜂鸣器通电发出报警声、二极管导通发光，即实现了声光报警的功能。

图3.11 声光报警电路原理图

3.5 电源模块设计

作为整个系统的电源提供者，电源模块设计的合适与否直接关系着系统能否稳定运行。本文设计的电源模块由家用的220V交流电直接输入，经过变压器，整流桥，滤波电路，稳压电路最后输出+5V的直流电压，以供系统各个模块所使用。电源模块如图3.14所示。220V交流电经变压器转换为12V交流电压，再经整流桥整流为14V直流电，经过

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稳压电源LM7812与LM7805稳压芯片，输出直流12V与5V电压。为了使电压稳定，我们加入了滤波电容滤除高次谐波，从而保证供电质量。

图3.14电源模块设计电路

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第4章 系统软件设计

4.1 程序设计软件简介

本文的软件设计是基于C语言环境进行编写开发的，相对于汇编语言，C语言具有功能齐全，结构简单，可读性强，维护方便等明显优势。所以软件编写是在支持C语言编译的Keil uVision3平台下完成。Keil uVision3是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，该软件提供了包括C编译器，调试器，宏管理器等强大的功能模块。并且该软件可将C语言文件生成HEX文件，为下一步的仿真工作，提供方便。

图4.1 keil uVision2软件操作界面

4．2 程序流程图

4.2.1 温湿度测量模块软件设计

前面我们搭建出了各传感器的硬件电路，下面我们针对单片机进行系统的软件设计。根据前文设计的温湿度测量模块。单片机在接收温湿度传感器DHT11传送的数据后，转化为相应的温湿度数值，发送至LCD液晶显示器予以显示。同时与内部提前编制好的预值进行比较。当温度大于 27℃或小于16℃时发出灯光报警，并启动相应温度控制系统。当下一次检测到的数值小于23℃或大于11℃时，熄灭二极管，关闭温度控制系统。同理，湿度小于30%时，发出灯光报警，同时启动加湿器。

软件设计流程如图 4-8 所示

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开始初始化延时采集温湿度值读取温湿度值LCD显示Y采集值与整定值比较N

图4.2 温湿度测量模块程序流程图

灯光报警启动设备4.3.2 PM2.5测量模块软件设计

当传感器检测到PM2.5时，传感器输出模拟电压信号，并传入A/D转换器ADC0832。当单片机I/O口对ADC0832中CH0引脚置于高电平时，A/D转换器开始模数转换，将模拟信号转换为数字信号，送入单片机。数值在单片机内部经过处理将数据显示在LCD上并与预设值比较，大于预设值时单片机点亮二极管并发出报警声音，启动空气净化装置。当检测到的数值小于预设值时蜂鸣器关闭，空气净化装置断电。程序流程如图 4-9 所示。

开始初始化延时采集GP2Y1010AU0F输出电压信号A/D转换读取PM2.5浓度值LCD显示采集值与整定值比较N声光报警启动设备Y

图4.3 PM2.5测量程序流程图

4.3.3 甲醛测量模块软件设计

甲醛模块的设计原理是，甲醛传感器在检测到甲醛气体时，硬件自身会根据浓度产

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