摘 要

在日常的生活出行中，汽车都是人们会经常采用的交通工具，所以为了人们身处环境的安全问题，我们就需要对汽车内环境进行监测调控，而现在对于民用的环境监控设备总是存在不少缺陷。本文研究并设计了一套以AT89C51单片机为核心的汽车环境监控系统，其他构成还包括温度的传感显示电路、湿度的传感显示电路、A/D转换电路、键盘以及报警电路等主要模块。不但设计通过proteus完成了硬件设计，还同时设计了软件部分，对各个器件的功能模块做了详尽的研究，通过keil完成了c语言的编程，并在最后完成仿真实验，对仿真的结果进行了汇总和评价。这次毕设中的汽车环境监测系统，可以通过键盘设定环境标准的上下限，一旦汽车内的环境不符合的标准，便会产生报警，有害气体的浓度超过标准值，也同样会通过报警系统提醒车主进行调节。所以该系统具有一定的实用价值和社会价值。

关键词：AT89C51；传感；控制；proteus；报警

Abstract

In the daily life of travel, Cars are the means of transport that people will often use, so for people living in environmental security issues, we need to monitor and control the environment within the car, and monitoring equipment is always with a lot of defects now for the civilian environmental. In this paper, we set AT89C51 single-chip as the core of the automotive environmental monitoring system, the other components include the temperature of the sensor display circuit, humidity sensor display circuit, A / D conversion circuit, keyboard and alarm circuit and other major modules.I not only designed and completed the hardware design through proteus, but also designed the software part of the various functional modules,made the device to do a detailed study, completed the c language programming through the keil, and in the final completed the simulation experiment, the simulation results were Summary and evaluation. This graduation project in the car environment monitoring system, we can set the upper and lower limits of environmental standards through the keyboard, once the environment within car does not meet the environment standards, it will alarm, the concentration of harmful gases exceed the standards, the system also reminds the owner to adjust through the alarm. So the system has a certain practical value and social value.

Keyword: AT89C51; sensing; control; proteus; alarm

目录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.1.1 环境监测系统国内外发展趋势 1

1.1.2 设计的目的和意义 2

第2章 方案设计 3

2.1 功能要求 3

2.2 系统总体搭配框架设计 3

2.2.1单片机控制器件 3

2.2.2 显示电路 4

2.2.3 按键及报警电路 4

第3章 硬件设计 5

3.1 系统的硬件构成 5

3.1.1 硬件设计思想 5

3.2 AT89C51单片机控制核心 5

3.2.1 AT89C51单片机最小系统设计 7

3.2.2 SHT11工作原理 8

3.2.3 TLC1543工作原理 9

3.3 温湿度测量电路 10

3.4 LCD1602内部结构及工作原理 11

3.5 按键及报警电路 13

第4章 软件设计 16

4.1 软件设计总体思路 16

4.2 温湿度测量模块设计 18

4.3 A/D转换模块设计 19

4.4 键盘模块的设计 20

4.5 判断及报警模块的设计 21

第5章 调试与实现 22

5.1 Proteus软件介绍 22

5.2 调试过程 22

5.3 调试产生的问题及解决方法 24

第6章 结论 25

6.1完成任务 25

6.2不足与发展 25

参考文献 27

附录 28

致谢 31

第1章 绪论

1.1 引言

随着现代社会经济技术的高速发展和生活水平的不断提高，人们对环境安全与自身健康等方面愈加重视，所以环境监控成为我们现代社会发展中一个不可忽视的话题。不管身处何地，人们总是希望自己在一个较为健康环保的环境当中，不论是在家中室外，特别是在人人都在路上的工业社会，把握汽车内的温度、湿度以及空气的质量，来进行合理调节，从而来避免某些指标的不合格对人体造成伤害显得尤为重要。在现如今的电气时代中，自动控制技术的发展与革新更是我们提供一个良好的操作平台，单片机与传感器的普遍应用为我们实现对环境的监控提供了技术支持。在单片机的监测与控制系统中，虽然单片机是核心器件，但我们仍要重视硬件与软件方面从而不断完善系统功能。在汽车相对狭小的空间中，人们会对车内的空气环境有一定的要求，车主应该可以随时观察到车内温湿度的变化，当车内环境的温度湿度产生变化时，身体会做出相对的反应，特别是当有害气体超过一定浓度时，还会对人体造成伤害，这就需要对车内环境进行监测与控制，使汽车内的环境指标达到人们的要求，从而享受到健康舒适的乘车体验。通过采用51单片机来对这些指标进行控制，具有方便，灵活等特点，从而能提高人们的乘车质量，保护人们的身体健康。本课题要求根据对汽车环境参数的具体要求，设计一个以单片机为核心器件的监控系统，从而完成对汽车内环境的监测与控制，并能及时报警。

1.1.1 环境监测系统国内外发展趋势

在以前，人们对环境状况的认知大多还是停留在身体的直接感知上，但是随着时代发展科技不断进步，人们对环境状况的具体参数也有了要求，现在市面上的温湿度计精度不够，显示也不明确，有些有害气体检测仪不能及时发出多功能报警，但是随着众多价格低廉，功能强大的数码管传感器的问世，为我们制造环境监测系统提供了硬件上的支持。现在国外也有许多以单片机为核心的环境监测系统，但是其价格较高，而且操作系统又都是英文，所以普及性不强。

而环境监测系统整体而言是较为复杂的，它是以单片机（自动分析技术）为核心，并且包括传感系统，自动测量系统，自动控制系统以及各种计算机软件技术的一个综合性自动监测控制系统^[1]。而我们设计的汽车环境监测控制系统同样也是适用于其他环境，能够尽早发现环境的变化，通过单片机进行调控，从而保护人们生活出行的安全环境。