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一种多传感器数据采集系统
摘 要：随着科技的快速发展国民对生活水平的提高提出了居民室内舒适度监测系统的研究课题，本论文利用物联网的无线网络组网理论，利用无线传感网络布在室内对室内温度、湿度、空气质量、烟雾浓度含量等一系列数据进行监测和控制。在攻克有线居民室内舒适度监测系统主要存在的布线错综复杂、线路多、维护较困难等等不足的因数。针对室内的“温湿度、空气质量、烟雾探测报警”需求与应用，将无线通讯技术与传感器相结合，因此提出了“居民室内舒适度监测”的设计方案，而且详细描述了居民室内舒适度监测系统的网络设计结构、硬件模块结构设计和软件设计，并实现星型结构点对点的无线传感器网络，具研究表明：居民室内舒适度监测系统具有很高的可靠性、结构简单、低功耗、低成本、好分布、托展性好等一系列优点和特点。
关键词：温湿度;空气质量;烟雾浓度数据监控；无线网络结构。
Design of Multi-Sensor Data Acquisition System
Abstract: Along with the technical fast development of national standard of living improve forward the research task residents indoor comfort monitoring system, wireless network theory by making use of the Internet of things, monitor and control the indoor temperature, humidity, air quality, smoke detector and a series of data in the indoor use of wireless sensor network cloth. Wiring indoors capture cable residents comfort monitoring system is mainly the existence of perplexing, multi line, maintenance is difficult and so on deficiency of factor. According to the "indoor temperature and humidity, air quality, smoke detection alarm" requirements and applications, the wireless communication technology combined with the sensors, therefore put forward the design scheme of "indoor residential comfort monitoring", and describes in detail the design of network structure, the design of hardware module structure design and software resident indoor comfort monitoring system star type structure, and implementation of point to point wireless sensor network, with research shows that: the indoor residential comfort monitoring system has simple structure, high reliability, low power consumption, low cost, good distribution, supporting good malleability and a series of advantages and characteristics.
Keywords: temperature and humidity, air quality, new homes formaldehyde content data monitoring; wireless network structure.

目录

第一章 绪论 1

1.1一种多传感器数据采集系统课题的背景及意义 1

1.2一种多传感器数据采集系统国内外研究现状 1

1.3一种多传感器数据采集系统技术特点 1

1.4一种多传感器数据采集系统课题研究的内容 2

第二章 一种多传感器数据采集系统的总体设计 3

2.1一种多传感器数据采集系统整体方案设计思路 3

2.2 单片机的选择 3

2.3烟雾探测传感器的选择 4

2.4 数模转换器的选择 4

2.5 温湿度传感器的选择 4

2.6系统总体设计进程 5

第三章  一种多传感器数据采集系统的硬件设计 6

3.1室内温湿度、烟雾探测数据采集监控系统的主要模块设计 6

3.2 STC89C52单片机引脚功能及硬件设计 6

3.3 DHT11温湿度传感模块引脚功能及硬件设计 7

3.4 STC89C52单片机模块引脚功能及硬件设计 8

3.5 MQ-2烟雾浓度探测模块引脚功能及硬件设计 8

3.6 LCD1602液晶显示模块引脚功能及硬件设计 9

3.7 TLC2543数模转换模块引脚功能及硬件设计 10

3.8 时钟DS1302模块引脚功能及硬件设计 11

3.9 MAX232芯片引脚 功能及硬件设计 12

第四章 一种多传感器数据采集系统的电路设计 13

4.1 STC89C52单片机电路设计 13

4.2 DHT11温湿度传感模块电路设计 13

4.3 MQ-2 烟雾浓度探测模块电路设计 14

4.4 LCD1602液晶显示模块电路设计 15

4.5 TLC2543数模转换模块电路设计 15

4.6 时钟DS1302模块电路设计 16

4.7 MAX232芯片电路设计 17

4.8复位电路设计 17

4.9 报警电路设计 18

第五章 一种多传感器数据采集系统软件设计 19

5.1 DHT11温湿度传感模块软件设计 19

5.2 蜂鸣器报警软件设计 22

5.3 单片机串口MAX232通信软件设计 23

5.4 DS1302时钟芯片软件设计 24

第六章 一种多传感器数据采集系统调试 25

6.1硬件部分调试 25

6.2 软件部分调试 25

小结与致谢 27

参考文献 29

第一章 绪论

1.1一种多传感器数据采集系统课题的背景及意义

背景：一种多传感器数据采集系统目前在我国被广泛应用，尤其是在监控室内温湿度、空气质量、烟雾探测上最为广泛和拓展应用也是最为基础、最为核心，使用数量居国内之首。温湿度它在工业、环境保护、安全生产等行业中都具有举足轻重的地位不可缺少。所以在国内温湿度传感器数据采集系统也是一直被研究的重要课题。

在国际上，温湿度传感器数据采集系统向集成、网络、智能方面发展，更利于分布和简单的应用。

意义：温湿度是人们接触最多的物理量，在室内、室外、大棚种植等领域对温湿度都有非常高的要求。在当今社会随着科技的迅速发展和人类对生活环境的舒适度的需求上提出了智能楼宇的新概念，通过自动化一系列设备对小区单元所有的温湿度、光照度等因数进行监测和控制。温湿度的监测和控制需求也逐渐变得越来越高。

在高温设备仪器的维护方面，对温度的高低也有着十分高的要求，温度高了设备仪器会受损因此在设备仪器维护方面要进行温度检测与控制24小时对设备仪器进行各项参数数据分析，通过对设备仪器的参数分析及时对安全隐患进行排除处理。

1.2一种多传感器数据采集系统国内外研究现状

在国内外一种多传感器数据采集系统的研究现状都处于基本完善现状。现在的数据采集器都是以便携式的形式呈现的，而且大部分都是利用嵌入式架构来做数据采集，在数据采集器中装有嵌入式的操作系统供开发者去写应用程序。目前多传感器数据采集系统正以简单化、智能化、好分布、网络化等高要求方面对该系统进行专研。在我国工业、农业、楼宇、温室等领域的研究基本成型。 

1.3一种多传感器数据采集系统技术特点

特点：低功耗、低成本、好分布、高可靠性、结构简单、点对点星型网状结构、拓展性好。

1.4一种多传感器数据采集系统课题研究的内容

课题主要研究该系统让传感器完成一系列数据采集分析；系统的硬件架构设计；软件系统架构设计和点对点星型组网。各种传感器的运用和分布。例如：智能家居种所用到的温湿度数据采集、室内空气质量监测、烟雾报警等一系列传感器的分布与运用，通过物联网概念，用无线传感技术将各种传感器进行组网对相应的数据采集监控。


参考文献
[1]《单片机实验与实践教程三》主编：何立民 北京：北京航空航天大学出版社，2006年。
[2]《单片机实验指导》主编：韩洪照 北京：人民邮电出版社，2011年。
[3]《51单片机自学笔记》主编：范红刚，魏学海，任思璟 北京：北京航空航天大学出版社,2010年。
[4]《单片机C语言教程 》主编：邹益民 北京：中国石化出版社，2010年。
[5]《传感器原理与应用》主编：赵燕 北京：北京大学出版社，2010年。
[6]《单片机典型外围器件及应用实例》主编：求是科技 北京：人民邮电出版社，2006年。
[7]《51单片机典型系统开发实例精讲》主编：白延敏 北京：电子工业出版社，2009年。
[8]《单片机原理与接口技术》主编：李晓玲 北京：中国铁道出版社，2010年。[9]《实用电子系统设计基础》主编：北京：北京理工大学出版社，2008年。
[10]《集成电路的原理及应用（第二版）》主编：谭博学 北京：电子工业出版社，2007。
[11]《单片机应用设计200例》主编：张洪润 北京：北京航空航天大学出版社，2006年。