编号：
CP-51-2021-066-LW
设计摘要：
该设计方案是基于单片机的智能气候终端设备设计方案。实现了一种简便的温湿度和空气质量检测功能，以STC89C52单片机作为此次设计主要的CPU，并使用MQ-135和DHT11温度传感器作为测量模块，选择合适的传感器来完成空气指标测试。该设计方案集成了空气指数以及温度和湿度监测，指示和报警功能。使用MCU进行数据收集可确保立即准确地接收数据和信息，这有利于多方面对气象进行准确地判断。供电设备采用锂电池供电系统，具有一定的便携性和实用性，用LCD1602液晶显示用于显示检测结果，使得人机交互效果极佳。所以此次设计具有一定地研究价值和研究意义。
【关键词】单片机；空气质量；温湿度；LCD1602
字数：7900+
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目 录
摘 要
Abstract
1 引言
1.1城市气象终端指标产生的背景
1.2城市气象终端指标的内涵与特征
2 智能气象终端的硬件设计
2.1总体方案设计
2.2 液晶显示模块
2.3 声光报警模块
2.4按键模块
3 硬件设计
3.1 STC90C52单片机最小系统
3.2 时钟电路模块
3.3 复位电路模块
3.4 传感器的选用
3.4.1 气体传感器
3.4.2 温湿度传感器
3.4.3 声光报警电路设计
3.4.4 液晶显示电路设计
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 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 仿真调试
5.1 仿真总体设计
5.2 阈值设置测试
5.3 参数异常报警测试
6 实物调试
6.1 实物总体设计
6.2 数据检测实物测试
6.3 温度上下限设置测试
6.4 湿度上下限设置测试
6.5 空气质量上限设置测试
6.6 检测参数异常情况测试
结 论
参考文献
致 谢
附 录
附录1：原理图
附录2：PCB
1 引言
1.1城市气象终端指标产生的背景
空气指数的高低与大城市的综合竞争力密切相关。它直接危害经济、环境和居民的健康，因此越来越受到政府部门和群众的关注。城市化的整个过程是发达国家完成智能化的唯一途径。但是，整个过程通常会导致空气污染持续增加。大都市的工业生产是集中的，人口较为稠密，并且消耗大量不可再生资源。高密度的人居群对空气污染物的外部扩散有害，因此环境污染（尤其是城市地区）异常严重。由于大城市的空气指数问题，科学研究学者相应地制定了反映和评论空气的指数值，即空气指标。它是反映和评论空气的标准[1]。
大城市是人们技术创新，社会经济发展和社会文明的结晶，是人们居住集中居住区的地方，作为世界上社会经济发展较快的国家之一，中国的能源使用在过去十年中持续增长。煤炭，不仅是过去，现在，而且是不久的将来，将成为我国的主要动力来源方法，这决定了煤炭消耗在中国城市空气指数中起着关键作用。危害国家城市空气指数水平的另一个关键因素是机动车数量和城市人口的快速增长。这样的发展趋势在一线和二线城市尤为突出。但是，此外，大城市的大规模搬迁和改造，产业布局以及重化工业的调整也合理地改善了我国一些大城市的空气指数[2]。
1.2城市气象终端指标的内涵与特征
空气指数指标值是用于反映和评估空气的标准。这是一种检测空气污染源的浓度值的方法，并通过级别分类定性分析空气指数。数据信息还可用于区分环境污染程度，适用于大城市的短期空气指数分析和趋势分析。大城市空气指数的三个指数值分别是：（1）可吸入颗粒物：这是空气除尘的主要环境污染。空气中可吸入颗粒物的主要来源是有机废气，建筑工地产生的粉尘，交通和旅行废气以及化学物质着火。它包含可能损害中枢神经系统的铅，汞和锰，以及致癌物，例如苯，砷和铬。（2）二氧化硫：关键是原煤的排放造成的。二氧化硫将在空气中氧化，从而产生硫氰酸钾大气溶胶，它可能严重威胁您的健康，并导致胸闷和呼吸急促，呼吸不顺畅，在降水中溶解为酸雨，它将酸化水体和土壤，并导致许多鱼类和绿色植物死亡。在某些资本主义国家的工业发展阶段，二氧化硫曾经是主要的空气污染物。我国是原煤强国，每年排放的二氧化硫位居世界前列。因此，必须努力防止二氧化硫和二次环境污染。（3）二氧化氮：关键是由机动车废气引起的。它对每个人的声带都有强烈的刺激作用，并可能引起支气管炎，肺部感染，肺炎等。二氧化氮和水可以转化为磷酸盐和亚硝酸钠，进入人体后可以转化为亚硝酸致癌物，并且还可以与人血中的血红蛋白融合在一起，从而引起人体缺氧症状。总的来说，可以看出，大城市的自然环境空气指数反映了城市规划和基础建设管理建设的能力。它损害大城市的经济发展，甚至危害人们的身心健康[3]。
