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室内环境监测调控系统

作　者: 沈剑峰
导　师: 丁金华
学　校: 大连工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 智能建筑室内环境监测控制
分类号: TU855
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

室内环境监测调控系统作为智能建筑的一部分，主要实现室内温度、湿度、空气质量及室内人员流动情况实时监测并反馈调控。室内环境监测调控系统分为五个模块，分别为监测模块、控制模块、触摸屏、短信模块和主机。监测模块的功能是监测室内环境中的温度、湿度、空气中有害气体的浓度和室内人员流动情况；控制模块的功能是控制室内各用电器的工作（例如通风扇和风机等），通过控制这些电器改善室内环境；触摸屏可以显示系统监测到的环境信息，并通过触摸操作设置系统参数；短信模块的功能是通过短信息的收发对系统进行远程监测；主机是整个系统的控制中心和数据处理中心。监测模块和控制模块与主机之间实现RS485总线协议通讯，触摸屏和短信模块与主机通过RS232协议通讯。论文详细地阐述了监测模块、控制模块和主机的电路设计和软件编程，介绍了触摸屏显示界面的设计和短消息控制功能的实现。以温度调节为例，介绍了系统的PID控制。最后对本论文的研究工作做了总结，系统适用于多种室内环境的监测控制，并对该系统今后的改进方向和应用前景作了展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题背景及国内外现状  9-11
    1.1.1 课题背景  9-11
    1.1.2 国内外现状  11
  1.2 课题研究的目的及重要性  11-12
  1.3 系统功能的概述及本设计主要研究内容  12-14
    1.3.1 系统功能  12-13
    1.3.2 本文主要研究的内容  13-14
第二章系统总体设计  14-26
  2.1 系统总体设计  14-19
    2.1.1 系统方案  14-16
    2.1.2 系统结构  16-18
    2.1.3 系统流程  18-19
  2.2 监测模块传感器的选择  19-21
    2.2.1 温湿度传感器  19-20
    2.2.2 空气质量传感器  20
    2.2.3 红外人体感应模块  20-21
  2.3 控制模块的功能  21-23
    2.3.1 开关量控制  21-22
    2.3.2 模拟量控制  22-23
  2.4 短信模块的选择  23
  2.5 触摸屏的选择  23-24
  2.6 系统 CPU 的选择  24-25
  2.7 本章小结  25-26
第三章系统电路设计  26-40
  3.1 采集模块的主要电路设计  26-28
    3.1.1 温湿度传感器电路  26-27
    3.1.2 MQ 系列传感器电路  27-28
  3.2 控制模块的主要电路设计  28-31
    3.2.1 DA 转换和放大电路  29-30
    3.2.2 继电器控制电路  30-31
  3.3 主机主要电路设计  31-34
    3.3.1 触摸屏接口  31
    3.3.2 TC35 短消息模块接口  31-32
    3.3.3 RS232 电路设计  32-33
    3.3.4 RS485 电路设计  33-34
  3.4 光电隔离电路  34-36
  3.5 电源电路设计  36-39
    3.5.1 AMS1117 电路  37
    3.5.2 LM2575 电路  37-38
    3.5.3 B2405 电路  38
    3.5.4 7812 电路和 ICL7660 电路  38-39
  3.6 本章小结  39-40
第四章系统软件设计  40-57
  4.1 监测模块软件设计  40-45
    4.1.1 温湿度传感器程序  40-42
    4.1.2 MQ 系列传感器的程序  42-45
      4.1.2.1 ADC 程序  42-43
      4.1.2.2 DMA 程序  43-45
    4.1.3 HC‐SR501 的程序  45
  4.2 主机数据处理函数  45-49
    4.2.1 温度数据处理  45-46
    4.2.2 温度的 PID 控制  46-49
      4.2.2.1 PID 控制的概念  46-47
      4.2.2.2 PID 控制的参数设定  47-48
      4.2.2.3 PID 控制的参数调整  48-49
    4.2.3 湿度、空气质量和人员流动情况数据的处理  49
  4.3 控制模块程序设计  49-51
    4.3.1 DA 转换程序  49-51
    4.3.2 继电器的控制程序  51
  4.4 触摸屏通讯与其界面设计  51-55
    4.4.1 触摸屏的通讯指令  51-52
    4.4.2 触摸屏界面的设计  52-55
  4.5 TC35 的通讯  55-56
    4.5.1 AT 指令  55
    4.5.2 TC35 模块与主机的通讯  55-56
  4.6 本章小结  56-57
第五章结论和展望  57-59
  5.1 结论  57
  5.2 展望  57-59
参考文献  59-61
致谢  61-62
附图A 采集模块原理图  62-63
附图B 主机原理图  63-64
附图C 控制模块原理图  64

室内环境监测调控系统

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