一、课题综述及研究意义 随着时代的发展，人类对生活环境的要求有了长足的提高，为了使人们生活的更加健康、舒适，很多情况下要对周围的环境进行监测。如城乡的空气质量，家庭房间内和上班办公室内舒适度，大棚种植中的温湿度和光照度等参数的监测。通过环境检测，得出代表环境质量现状的数据，然后对所得数据加以判断，是否符合所测环境健康标准。环境质量与人类的生活息息相关,很有必要对环境进行监测。 对环境进行监测离不开数据的采集,数据采集系统是在测量工程中,无需人工记录测量数据,能自动进行采集,信号处理,并记录显示,如今无论是生产还是实验室中的测量都是要求精度高,速度快,这些人工测量无法完成,只能用自动测量系统才能完成的。本系统以室内居住环境监测为背景计划设计一种可远距离数据通信,可测量温度、湿度、光照度的环境监测仪。拟定该系统能够达到功耗低、成本低、体积小使用灵活方便,提高数据采集的准确性,减少人力物力的投资的目的。
二、课题拟采取的研究方法和技术路线 计划研究一种环境监测系统,监测参数有温度、湿度、光照度。计划以MSP43OF149超低功耗单片机为核心,配合一线制数字温度传感器DS18B20,电容式湿度传感器HS1101,光照度传感器硅光电池BPW34,作为测量环境参数的传感器。并添加通信模块完成系统的硬件设计。软件部分编程主要有测温、测湿、测光照度等测量子程序,以及外围接口模块的软件设计,其中包括读写子程序,通信子程序,键盘扫描子程序。本系统有以下一些特点: (1)温度采集节点可以根据需要增加或减少,无需重新布置; (2)体积小,功耗低,成本低廉。 本论文主要的设计内容为： （1）通过对环境监测仪的要求及发展趋势的研究，构建本环境监测仪的框架和意义。 （2）硬件选择。传感器、无线通讯模块。 （3）电路图的设计。各个模块的电路设计 （4）程序的编写。根据功能，分模块进行程序流程图的设计，继而编写程序。 （5）总结与展望。
三、主要参考文献 [1]陈霞,苏彦兵,谈振辉.GSM短消息业务:协议和实现.移动通信,2001年第3期 [2]AT命令使用说明书.深圳市中兴通讯股份有限公司手机事业部,2002.10 [3]孙福生主编.环境监钡l[M].北京.化学工业出版社.2007 [4]胡大可.MSP430系列Flash型超低功耗16位单片机[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001. [5]吕泉现代传感器原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2006. [6]胡大可编著.MSP430系列单片机C语言程序设计与开发[M].北京航天航空大学出版社.2003 [7]Dallas Semiconductor Corporation.DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer[P].ProduetDatasheet.2002. [8]常君,李延.湿度传感器HSll01在智能家居控制系统中的应用[J].电子测量.2008(2) [9]马云峰.单片机与数字温度传感器DSl8B20的接口设计[J].计算机测量与控制.2002(10):278-280 [10]梁清华,李亮之,刘春玲.硅光电池温度补偿方法的研究[J].仪器仪表.2002(4):24-25 [11]张晓霞.便携式多参数环境监测仪的设计[J].中国教育发展研究杂志,2009(6):91-92 [12]Peter P.Kamerman.Miniature Data Loggers for remote measurement of boby temperature in medium-sized Rodents.journal of thermal biology 2001,26:159-163 [13]韩斌杰.GSM原理及其网络优化.北京:机械工业出版社,2001年第8期:2一3 [14]李智奇,白小平,陈晓龙,樊晓红.MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计[M].西安电子科技大学出版社.2008 [15]林敏,于忠得,侯秉涛.HSll00/HSll01电容式湿度传感器及其应用[J].仪表技术与传感器.2001(10):44-45 [16] 刘鸣,车立新,陈兴梧,赵煌.温度传感器DS18B20的特性及程序设计方法[J].电测与仪表.2001(10):47-50 [17]湿度北京亿优八方科技有限公司,HS1101/HS1100相对湿度传感器[Z].北京亿优八方科技有限公司. [18]Dettmer R.Short message get longer[GSM].IEE review,1997,43(3):104 [19]Tl Company.MSP430 Family C Compiler Programming Guide·Texas Instruments.1995 [20]Collesei S.,di Tria P.,Morena G.,Short message service based applications in the GSM network,Personal Indoor and Mobile Radi Communications,1994,9(3),939-943
二、毕业设计（论文）工作实施计划 （一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果 理论分析： 在本设计计划中，要利用单片机系统，通过传感器进行温度、湿度和光线的有效的测量测试，能实现温度值、湿度和光线状况定时发送给手机。 根据设计计划的要求，www.eeeLW.Com既定功能可以将设计的系统实现大致分为分为三个部分，即单片机系统、传感模块及GSM模块。其中传感模块要能实现温度、湿度和光线的准确有效的测量监测，将测试的模拟信号通过I/O接口送入单片机系统中的ADC实现模数转换，进而单片机系统对数字信号进行分析、处理、控制，以得到测试环境准确的温度及光线信息，并通过GSM模块实现无线通讯。 设计方案中测试环境为环境监测仪的工作对象，也是单片机系统处理信号的来源，以MSP430为核心单片机系统主要完成测试信息的分析、控制、转换、输出等相关处理操作，并通过GSM模块实现相关测试信息的输出。
软硬件要求： (1)系统构成。环境监测仪系统包括单片机系统、传感模块及GSM模块。 (2)成本低廉。无需花费大量人力物力对环境参数进行测量。 (3)灵活性。满足不同环境所需要的要求，体积小，方便快捷。 (4)低能耗。采用低功耗单片机，使用电池供电能满足整个系统运行，保证系统的安全性。实现灵活供电。 (5)无线通讯。能够定时在手机上收到各项环境参数。 |
