资料查找方式：
特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可
编号：
HJJ-51-2021-027
设计简介：
本设计是基于单片机的医院病房环境气体监测系统，主要实现以下功能：
主机：
- 通过LCD1602显示病房一氧化碳、甲烷、PM2.5以及甲醛浓度
- 按键设置房间每个数据的阈值
- 当环境数据超出各自阈值，报警
从机：
- 实时监测病房一氧化碳、甲烷、PM2.5以及甲醛浓度，并通过LCD1602显示
- 可通过按键设置没饿过i数据的阈值
- 当环境数据超出各自阈值，报警
标签：51单片机、LCD1602、SGP30、ZigBee
题目扩展：室内环境监测、远程空气监测、气体监测
系统框图：
本设计以STC89C52单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成物联网架构的医院病房环境气体检测的整个系统，分为主机和从机两大部分，这两个部分通过ZigBee相连，每个部分都包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STC89C52单片机，其主要作用是获取输入部分数据，经过内部处理，控制输出部分。主机的输入由两部分组成，第一部分是独立按键，通过三个独立按键切换界面、设置数据的阈值等；第二部分是供电电路，给整个系统进行供电。输出也由两部分组成，第一部分是LCD1602显示模块，通过该模块显示当前CO、甲烷、甲醛、PM2.5的值、房间1和房间2报警、各数据的阈值等；第二部分是蜂鸣器，当测量值大于设置的阈值时，蜂鸣器报警。
从机的输入由六部分组成，第一部分是MQ-7 CO检测模块，通过该模块可检测当前的CO；第二部分是MQ-4甲烷传感器和ADC0832组成的甲烷检测模块，通过该模块可检测当前的甲烷浓度；第三部分是SGP30甲醛传感器和ADC0832组成的甲醛检测模块，通过该模块可检测当前的甲醛浓度；第四部分是GP2Y1010AU PM2.5传感器和ADC0832组成的PM2.5检测模块，通过该模块可检测当前的PM2.5的值；第五部分是独立按键，通过三个独立按键切换界面和调整阈值；第六部分是供电电路，给整个系统进行供电。输出由四部分组成，第一部分是LCD1602显示模块, 通过该模块可以显示当前CO、甲烷、甲醛、PM2.5的值等；第二部分和第三部分是继电器控制窗户和空气净化器，当测量值大于设置的阈值时，则继电器闭合，打开窗户和空气净化器；第四部分是蜂鸣器，当测量值大于设置的阈值时，蜂鸣器进行报警。
第5章 系统仿真及测试
5.1 系统总体仿真
通过主机的独立按键设置阈值，当任意气体浓度超过阈值时，从机会显示数值，主机显示房间号，继电器亮并且蜂鸣器开始报警，可以使用按键对从机进行消音[15]。
图5.1 CO、甲烷仿真图
图5.2 PM2.5、甲醛仿真图
5.2 系统的测试
首先完成程序之后，对其进行调试，保证程序能够成功编译。然后对目标进行参数配置，重新编译生成hex文件。最后将系统进行焊接，全部完成之后，如图5.3所示，病房监护系统的三块板子，就是主机后面跟两个从机，然后主机由1602显示，下面是52单片机，然后它有三个按键就是用来设置阈值的，下面是Zigbee做协调器.然后两个从机是一样的，有甲醛传感器、甲烷传感器、CO传感器和PM2.5传感器，两个ADC0832用来检测是四个传感器的值，Zigbee用来做终端，而按键只有K1有效，就是用来消音，消音只对它自己本身的有效对主机无效，主机是一直报警的话就一直报警。
图5.3 系统成品图
开始上电系统启动，各项数值会在主机显示屏上显示，如果没有检测到气体就会一直在报警，然后对于主机我们先看设置阈值，按下K1就现在就是房间一的一氧化碳设置，然后根据加减按键可以设置不同的气体。以PM2.5为例子，当检测到PM2.5，从机会显示并且继电器打开，对应房间也是报警的，然后消音，消音只是作用于从机的板子，继电器还是会一直报警的。房间一保持，然后给房间二的也插上，就可以在主机看到两个房间都是显示了异常，同时房间二的继电器也是打开的，按一下消音，把房间二的也消掉。
设计摘要：
随着医院的不断发展，面积一直在扩大、床位也在不停的增加，有一套安全可靠的气体监测与报警系统显得尤其重要。对此设计一种基于单片机气体监测系统可以对医院多楼层多病房有害气体进行实时的动态的监测，主要选取了四个指标，分别为CO、甲醛、天然气和PM2.5，以52单片机为核心，应用传感器数据采集和Zigbee通信等相关技术，实时监测有害气体的浓度，如果出现一些故障就会立刻报警从而预防重大事故发生，为医护人员和病人提供安全保障，具有较大的推广和应用价可以整天监测医院多楼层多病房气体，提高相关人员的工作效率，减少相关工作人员巡逻和检查的次数，使隐患能立刻被解决，保障医护人员和病人的生命安全。
关键词：单片机；传感器；Zigbee
字数：7000+
内容预览：
目 录
第1章 绪论
1.1 背景
1.2 目的意义
第2章 系统结构及主要元件选择
2.1 系统基本结构
2.2 主控制模块
2.3 传感器
2.3.1 甲醛气体传感器
2.3.2 甲烷气体传感器
2.3.3 CO气体传感器
2.3.4 PM2.5粉尘传感器
2.4 模数转换元件
2.5 显示元件
第3章 硬件电路设计
3.1 系统控制电路
3.1.1 主控制电路
3.1.2 模数转换电路
3.2 传感器电路
3.3 显示电路
3.4 报警电路
3.5 独立按键电路
3.6 物联网组网
3.6.1 ZigBee组网技术
3.6.2 网络拓扑结构
第4章 软件程序设计
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
第5章 系统仿真及测试
5.1 系统总体仿真
5.2 系统的测试
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
