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编号：
T4362305C
设计简介：
本设计是基于STC89C52的室内空气质量监测系统，主要实现以下功能：
可通过气体检测传感器监测当前空气质量
可通过温湿度传感器检测当前温湿度
可通过LCD1602显示当前空气质量数据
当室内环境中气体浓度值和温湿度值大于或小于所设定值时，蜂鸣器报警对应发光二极管点亮
可以语音控制通风、加热、制冷、加湿、除湿等异常处理继电器工作。
电源： 5V
传感器：温湿度传感器（DHT11）、二氧化碳甲醛传感器（SGP30）、PM2.5传感器（GP2Y1014AU）、甲烷传感器（MQ-4）
显示屏：LCD1602
单片机：STC89C52
执行器：继电器
人机交互：独立按键
标签：STC89C52、LCD1602、DHT11、SGP30、GP2Y1014AU、MQ-4、继电器、独立按键
题目扩展：室内空气质量监测系统、智能家居控制系统
本设计是一个基于STC89C52的室内空气质量监测系统，主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
中控部分（STC89C52单片机）
- 核心控制器：作为系统的大脑，负责协调和处理整个系统的数据。
- 数据获取与处理：从输入部分接收数据，并进行必要的处理。
- 控制输出：根据处理结果，控制输出部分的设备。
输入部分
- 声控模块
- 功能：接收声音信号，用于控制继电器开关。
- 甲烷检测模块（MQ-4 + ADC0832）
- 功能：检测甲烷气体浓度。
- 甲醛和CO2浓度检测模块（GY-SGP30 + ADC0832）
- 功能：检测甲醛和CO2的浓度。
- PM2.5检测模块（PM2.5计 + ADC0832）
- 功能：检测空气中PM2.5的浓度。
- DHT11温湿度传感器
- 功能：检测环境的温湿度。
- 独立按键
- 功能：用于用户交互，设置阈值等。
- 供电电路
- 功能：为整个系统提供电源。
输出部分
- LCD1602显示屏
- 功能：显示检测到的气体浓度值、温湿度值和用户设置的阈值。
- 继电器
- 功能：通过声控模块控制，用于开关设备的电源。
- LED
- 功能：当检测到的气体浓度或温湿度超出设定阈值时，提供视觉报警。
- 蜂鸣器
- 功能：在气体浓度或温湿度超出设定阈值时发出声音报警。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器。第九部分为温湿度检测模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 信息显示
如图5-2所示，为CO2\甲烷等信息显示。
图5-2信息显示测试图
5.3 报警测试
如图5-3所示，当甲醛、CO2等浓度超过阈值蜂鸣器就会报警。
图5-3报警测试实物图
5.4 语音识别测试
如图5-4所示，为语音识别测试。
图5-4 语音识别测试实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
仿真总共包括四部分，分别为设计总体控制系统单片机，显示模块LCD1602，温湿度检测模块，蜂鸣器，独立按键。如图6-1-1为整体仿真的设计。
图6-1 仿真总览
6.2信息显示测试
如图6-2所示，为CO2\甲烷等信息显示。
图6-2信息显示测试图
6.3报警测试
如图6-3所示，当甲醛、CO2等浓度超过阈值蜂鸣器就会报警。
图6-3 阈值设置界面
6.4 语音串口测试
如图6-4所示， 为语音串口测试。
图6-4语音串口测试图
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
现代社会人们对室内空气质量越来越关注，因为室内空气质量直接影响到居住者的健康和生活质量。为了解决这一问题，本文提出了一种基于单片机的室内空气质量检测系统设计方案。
首先，本系统主要由以下几个部分组成：传感器模块、单片机模块、数据处理与显示模块。在传感器模块中，包含各种传感器，如温湿度传感器、二氧化碳传感器、甲醛传感器等，用于监测室内环境的温度、湿度、二氧化碳浓度、甲醛含量等参数。传感器采集到的数据通过模拟信号传输给单片机模块进行处理。
单片机模块是整个系统的核心部分，它负责接收传感器采集的数据，进行数据处理和分析，判断当前室内空气质量是否合格，并做出相应的处理。单片机通过与传感器模块的通信，不断地监测室内空气质量的变化，并及时向用户反馈。同时，单片机模块还可以通过预先设置的阈值进行报警，当室内空气质量达到危险水平时，及时提醒用户采取措施。
数据处理与显示模块主要负责将单片机处理后的数据以直观的方式呈现给用户，可以通过LED显示屏、液晶屏、手机App等形式显示室内空气质量的各项参数，让用户对室内环境的情况一目了然。
总的来说，基于单片机的室内空气质量检测系统具有实时监测、数据处理准确、用户友好等优点，可以帮助用户及时了解和改善室内空气质量，提升生活质量。此外，该系统还可以根据需要进行扩展和升级，以满足不同用户的需求。
关键词：单片机；语音模块；LCD1602显示；温湿度传感器；电子校园网
字数：10000+
目录
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.3 电源方案的选择
2.2 单片机的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11传感器
3.5 继电器控制模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键功能图
4.4 显示函数流程图
4.5 处理函数流程图
4.6 语音控制函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 信息显示
5.3 报警测试
5.4 语音识别测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2信息显示测试
6.3报警测试
6.4 语音串口测试
结 论
参考文献
致 谢
