摘要本文以STC89C52单片机作为核心处理器，采用DHT11温湿度传感器和夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器构成了一个简单的室内环境监测系统。该系统实现了将采集到的信息通过LCD1602进行显示；通过按键进行相应参数设置；同时借助蓝牙通信技术实现下位机与移动终端的结合，从而实现了手机监测室内环境信息功能。
关键词STC89C52；传感器；蓝牙；监测
引言
近年来，随着人们生活质量提高，生活环境越来越受到大家的广泛重视，室内环境与人们的健康息息相关，因此提高人们的室内环境意识与完善室内环境监测系统至关重要，同时做好室内环境的监测，对于提高居民生活的舒适性具有十分重要的意义。本文以STC89C52单片机作为系统核心控制器，采用温湿度传感器、灰尘传感器完成环境信息的采集，根据传感器的工作原理，设计相关的硬件电路，将传感器采集的环境信息通过单片机处理后在LCD1602上进行显示；通过按键输入模块实现温、湿度值或者粉尘浓度上下限设置，当测量值达到相应的设定值时，单片机控制相应声光报警提示，同时发出相应的控制信息，借助蓝牙模块实现单片机与移动终端的通信，将相应信息传输到手机，实现对室内环境的监测与调节。
1.系统硬件设计
1.1总体设计在硬件设计方面，主要设计了单片机控制模块、传感器电路模块、液晶显示模块、按键电路、声光报警电路、继电控制电路以及蓝牙通信模块。系统结构框图如图1.1所示：图1.1系统结构框图1.2单片机控制模块本系统使用的是STC89C52芯片，由复位电路和时钟电路组成单片机最小系统。其中晶振Y1采用11.0592MHz，起振电容C2、C3一般采用22pF，当按键s6按下时，系统复位。电路如图1.2所示（见下页）。1.3传感器电路的设计温湿度传感器模块采用的是DHT11温湿度复合传感器，使用时不需要额外增加AD转换模块，本系统在设计时，将DHT11的DOUT端口与单片机的P3.4相连，将采集到的数据信息传送给单片机。电路如图1.3所示：粉尘传感器模块采用的是GP2Y1010AU0F粉尘传感器,该传感器利用光敏原理来工作。其中，粉尘传感器的LED端口与单片机的P2.3相连，当单片机给P2.3一个有效电平时，LED发光。此时开始检测空气中的灰尘浓度，但由于GP2Y1010AU0F粉尘传感器输出的是模拟信号，所以要经过ADC0832才能转换成相应的数字信号，ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，将DI和DO并联起来作为一路输入使用，连接在单片机的P3.7端口上，片选端连接单片机的P3.51.4液晶显示电路设计液晶电路设计采用的是1602字符型液晶，1602LCD是指显示的内容依次为第一行内容是“R:%T:℃60”第二行内容是“PM2.5:ug/m3”。电路如图1.5所示：1.5声光报警电路及驱动电路的设计通过传感器对空气中温湿度的测量，结合程序中给出的上下限值，以PNP型的三极管作为开关使用，当所测得的环境湿度低于所设定的湿度范围的下限值时，继电器吸合则声光报警；如果所测得的环境湿度高于设定的湿度的范围的上限值，继电器吸合控制USB供电，小风扇转动降低室内环境的湿度。1.6蓝牙模块电路设计蓝牙模块采用的是A09HC-05。通过RXD接收从其它设备发来的数据，接在单片机的P3.1引脚；通过TXD发送数据给其它设备，接在了单片机的P3.0引脚。打开手机的蓝牙，搜索到HC-05配对后，即可实现蓝牙与移动终端的结合。蓝牙模块电路如图1.6所示：
2.系统软件设计
在软件方面，程序代码分为主程序部分、头文件部分、LCD显示部分和传感器部分。首先，主函数，确定了按键电路，可以在电路板上实现按键改变温湿度上下限的大小的功能，并且实现了蓝牙与单片机之间数据的发送与接收。LCD显示部分代码确定了LCD1602显示的内容与格式。传感器部分实现了DHT11温湿度传感器对温湿度的采集与显示和灰尘传感器的采集与显示的功能，其中包括将灰尘传感器采集到的模拟量转换为数字量的代码。头文件部分包括所要调用的函数、各个端口的设置以及系统的延时函数。流程图如图所示：
3.结论
本论文通过硬件电路设计和软件程序开发，实现了室内温湿度和粉尘浓度信息的检测，通过LCD1602液晶屏实现信息显示，并结合蓝牙模块实现单片机与移动终端的通信，经过实验分析，能够很好的实现对室内环境的监测功能。
参考文献：
[1]李天成.基于单片机的室内环境监测仪设计与实现[J].滨州学院学报，2012.
[2]刘巍.基于单片机的室内环境监测系统设计.电子制作，20社区医学论文13
[3]黄磊.基于单片机的室内环境监测系统的研究与应用.电子世界.2016
作者：李智岩 刘玥 柳娟 唐莹玮 吕佳蓉 吴宝春
