畢業(yè)論文--智能農業(yè)監(jiān)測系統設計

1、<p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在科技高速發(fā)展的今天，傳統的農業(yè)生產方式已經漸漸跟不上快速發(fā)展的經濟需求。因此人們利用先進現代化科技創(chuàng)造了溫室大棚、作物雜交、無土栽培、太空育種等眾多現代化農業(yè)種植技術。但這些先進的農業(yè)生產方式大多數都是投入成本高，操作技術復雜，對操作人員的素質要求很高，從而難

2、以使普通的農民用戶運用上這些先進農業(yè)生產技術。</p><p>　　本課題意在設計一款適合普通農民大眾使用智能農業(yè)監(jiān)測系統，本智能農業(yè)監(jiān)測系統主要應用于溫室大棚農業(yè)生產。本系統主要基于嵌入式系統設計，采用ARM920T架構的S3C2440A芯片作為主控芯片，用DHT11(溫濕度監(jiān)測)、MH-410D5(二氧化碳傳感器)、MQ-2(煙霧監(jiān)測傳感器)、TSL2561(光照強度傳感器)等傳感器作為系統的環(huán)境監(jiān)測模塊，用

3、RS485串口作為系統遠程通信接口，用P35觸摸屏作為系統人機交互窗口。本系統的最終實現效果為能夠對溫室內溫濕度、光照強度、CO?濃度實時監(jiān)測，且能將監(jiān)測數據在P35屏上以直觀的形式顯示出來，當其中的某項指標達到預設值時系統能立馬做出信息反饋，調動其他設備及時對溫室環(huán)境做出調控。最后系統還能夠進行遠程控制和檢測溫室內煙霧與可燃性氣體的濃度，做到遇火災報警功能。</p><p>　　整個系統具有簡單易用、成本低廉、

4、智能化程度高、可靠性高等特點，非常適合普通農民大眾使用。</p><p>　　關鍵詞： 溫室大棚、智能監(jiān)測、嵌入式、傳感器</p><p>　　DESIGN OF INTELLIGENT AGRICULTURAL MONITORING SYSTEM</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　

5、　In today's rapid development of science and technology, the traditional mode of agricultural production has gradually failed to keep pace with rapid economic development needs.So people use advanced science and tech

6、nology created the greenhouses, soilless cultivation technology, space breeding, and many other modern agricultural cultivation techniques.But most of these advanced agricultural mode of production is high cost, complex

7、operation technology, high quality requirements for operator, use</p><p>　　This topic aims to design a suitable for the use of intelligent monitor and control system for agricultural ordinary farmers, the in

8、telligent monitoring system is mainly used in agricultural greenhouses in agricultural production.It is mainly based on the embedded system design, with samsung S3C2440 chip as a system of master control chip, using DHT1

9、1 (temperature and humidity monitoring), MH – 410D5 (carbon dioxide sensor), MQ - 2 (smoke monitoring sensor), TSL2561 (such as light intensity sens</p><p>　　The whole system is simple and easy to use, low c

10、ost, high intelligent degree, high reliability characteristics, very suitable for the use of ordinary farmers.</p><p>　　KEY WORDS：Greenhouses, Intelligent Monitoring, Embedded, Sensors</p><p>&l

11、t;b>　　目　錄</b></p><p><b>　　前　言1</b></p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　§1.1 智能農業(yè)監(jiān)測系統的概念2</p><p>　　§1.2 智能農業(yè)監(jiān)測系統的主要內容2</p&

12、gt;<p>　　§1.3 智能農業(yè)監(jiān)測系統的主要特點2</p><p>　　§1.4 智能農業(yè)監(jiān)測系統的研究意義3</p><p>　　§1.5 農業(yè)監(jiān)測系統的發(fā)展歷程與未來發(fā)展趨勢3</p><p>　　第2章 智能農業(yè)監(jiān)測系統的總體設計方案4</p><p>　　§2.1 智

13、能農業(yè)監(jiān)測系統設計概述4</p><p>　　§2.1.1 功能要求4</p><p>　　§2.1.2 技術指標4</p><p>　　§2.2 智能農業(yè)監(jiān)測系統的硬件設計方案4</p><p>　　§2.3 智能農業(yè)監(jiān)測系統的軟件設計方案6</p><p>　　第3

14、章 智能農業(yè)監(jiān)測系統硬件設計與實現7</p><p>　　§3.1 微處理器的選擇7</p><p>　　§3.1.1 S3C2440A簡介7</p><p>　　§3.1.2 S3C2440A的內部組成結構7</p><p>　　§3.1.3 S3C2440A的主要功能介紹8</p&g

15、t;<p>　　§3.1.4 S3C2440A的PWM定時器9</p><p>　　§3.1.5 S3C2440A的中斷系統10</p><p>　　§3.2 傳感器的選擇11</p><p>　　§3.2.1 傳感器的對比與選擇11</p><p>　　§3.2.2 傳

16、感器簡介13</p><p>　　§3.2.3 傳感器引腳說明及數據傳輸17</p><p>　　§3.3 觸屏顯示器P3521</p><p>　　§3.3.1 P35屏引腳說明22</p><p>　　§3.3.2 P35屏的控制與配置23</p><p>　　&#

17、167;3.4 MCU外圍電路設計23</p><p>　　§3.4.1 電源電路設計24</p><p>　　§3.4.2 485通信接口設計24</p><p>　　§3.4.3 報警與復位電路設計25</p><p>　　§3.4.4 執(zhí)行控制電路設計26</p><

18、p>　　第4章 智能農業(yè)監(jiān)測系統軟件設計27</p><p>　　§4.1 程序設計的基本框架27</p><p>　　§4.2 軟件流程分析28</p><p>　　§4.3 各模塊程序設計28</p><p>　　§4.3.1 數據采集模塊程序設計28</p><

19、p>　　§4.3.2 顯示模塊程序設計31</p><p>　　§4.3.3 執(zhí)行模塊及報警模塊程序設計32</p><p>　　第5章 系統調試34</p><p>　　§5.1 軟硬件調試34</p><p>　　§5.1.1 硬件調試34</p><p>　

20、　§5.1.2 軟件調試34</p><p>　　§5.1.3 軟硬件關聯調試34</p><p>　　§5.2 功能測試34</p><p><b>　　結　論36</b></p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p&

21、gt;<b>　　致　謝39</b></p><p><b>　　附　錄40</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　自從改革開放以來我國經濟發(fā)展發(fā)生了巨大變化，但農業(yè)一直在國民經濟中占有重要地位，可是隨著社會的高速發(fā)展，傳統的農業(yè)生產方式已經漸漸滿足不了現代經濟發(fā)

22、展的需求。并且我國雖有廣闊的疆域，但大部分地區(qū)并不適合農業(yè)生產。所以為了使農業(yè)發(fā)展跟上現代經濟發(fā)展的步伐，必須得通過運用現代科技來漸漸改善傳統的農業(yè)生產方式。</p><p>　　眾所周知環(huán)境無疑是影響農業(yè)生產的最大因素，但在自然狀態(tài)下人們很難干預環(huán)境對農業(yè)生產的影響，因此溫室大棚應運而生。溫室大棚是最能代表現代農業(yè)生產的科技產物之一。但溫室大棚之所以能夠有效的控制農作物生長環(huán)境，就是依賴于它對內部環(huán)境的實時監(jiān)測

23、，可是先進監(jiān)測技術投入成本高，操作技術復雜，對操作人員的素質要求很高，使得這種先進的溫室種植技術難以在普通農民用戶中得到推廣。大多數普通農民用戶還是依靠人工操作對溫室環(huán)境進行監(jiān)測。這種方法不但耗時耗力，并且效率很低，很難達到實時監(jiān)測的要求。從而無法在最恰當的時刻及時做出對環(huán)境的調控，例如濕度低了需要澆水，溫度低了需要保暖，光照不足需要加強光照度，二氧化碳濃度過高需要通風等。這些對農作物生長最重要的環(huán)境因素只有在實時有效的監(jiān)測下，并且及時

24、做出反饋調控才能更利于作物生長提高產量，從而使溫室大棚的經濟效益顯著提高。本設計就是一套以嵌入式系統為基礎，做到對溫室內溫濕度、光照強度、CO?濃度實時監(jiān)測，并在各項指標達到預設值時立馬做出信息反饋，調動其他設備及時對溫室環(huán)境做出調控的智能農業(yè)監(jiān)測系統。</p><p>　　就技術層面而言本系統主要包括環(huán)境監(jiān)測模塊、數碼顯示模塊、報警模塊、數據傳輸電路以及執(zhí)行調節(jié)電路。環(huán)境檢測塊用到的傳感器主要有：DHT11(溫

25、濕度監(jiān)測)、MH-410D5(二氧化碳傳感器)、MQ-2(煙霧監(jiān)測傳感器)、TSL2561(光照強度傳感器)，數據傳輸電路為預留RS485接口，數碼顯示模塊為P35屏，主控為三星公司的S3C2440A芯片。</p><p>　　本課題意在打造一款智能化程度高、可靠性強、穩(wěn)定性好、操作簡單、成本低廉適合普通農民大眾使用的溫室大棚智能農業(yè)監(jiān)測系統。</p><p><b>　　緒論&

26、lt;/b></p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的概念</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統是溫室大棚內一套對內部作物生長環(huán)境能夠實時監(jiān)測，并且實時控制的系統。它是現代化溫室大棚農業(yè)技術的核心，正是由于溫室大棚擁有強大的監(jiān)測系統，它才能創(chuàng)造出最適宜作物生長的環(huán)境，提高作物產量，使農業(yè)經濟效益得到顯著提高。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的主要內容<

27、;/p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統是以ARM9系列的S3C2440A為控制核心，具有優(yōu)越的嵌入式特性和強大的數據分析能力，與傳統51芯片相比ARM芯片在性能上有了巨大的飛躍，配合上DHT11、MH-410D5、TSL2561等傳感器的使用，本系統做到了對溫室內各項重要環(huán)境數據的實時監(jiān)測。該監(jiān)測系統不但可以監(jiān)測作物生長環(huán)境指標，還可以通過對傳感器采集過來的數據進行分析，在恰當的時刻做出合理的反饋控制，進而達到對溫室

28、大棚內環(huán)境的調節(jié)功能。再配備MQ-2(煙霧監(jiān)測傳感器)和報警電路使它還擔負起了大棚內火災預警功能增加了溫室大棚的安全系數。整個溫室大棚內的環(huán)境指標都會以數據的形式在P35屏上直觀的顯示出來，用戶還可以通過屏幕上的虛擬按鍵對溫室大棚內環(huán)境進行控制調節(jié)，例如澆水、升溫、通風、增強光照等操作。系統還預留有RS485接口，實現了整個系統的遠程控制。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的主要特點</p>&

29、lt;p>　　和傳統農業(yè)監(jiān)測相比，智能農業(yè)監(jiān)測系統具有以下幾個主要特點：</p><p>　　靈敏度高，本監(jiān)測系統采用當代行業(yè)內流行的傳感器，傳感器技術成熟制作精良，溫室環(huán)境發(fā)生輕微變化，系統都能檢測到；</p><p>　　能夠進行連續(xù)實時監(jiān)測，本監(jiān)測系統上電后不再需要人工控制，內置主控芯片可以實時連續(xù)讀取監(jiān)測數據，并在極短時間間隔內處理數據做出相應；</p><

30、;p>　　測量精度高，本監(jiān)測系統各項監(jiān)測數據采用采集多組數據然后取平均值進行分析，大大提高了測量精度；</p><p>　　具有自動控制能力，系統可以根據不同時期的不同預設值與溫室內采集到的值進行對比，進而做出相應的控制調節(jié)；</p><p><b>　　系統穩(wěn)定性高；</b></p><p>　　能夠實現復雜的控制功能；</p&g

31、t;<p>　　具有遠程控制功能，本監(jiān)測系統預留有RS485通信接口，可以與計算機相連，從而實現讓你足不出戶就能實現對溫室大棚的遠程控制。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的研究意義</p><p>　　近年我國在溫室環(huán)境監(jiān)測領域上做了很多研究，并且在溫室栽培等技術上獲得了顯著成果。但由于我國在該領域的研究起步時間太晚，缺乏配套的技術與設備，使得我國在環(huán)境監(jiān)測領域能力低，

32、現代化農業(yè)生產能力有限?？梢跃邆淙晟a能力的大型現代化溫室大棚很少。如果依靠國外進口的溫室設備，投資又非常巨大，并且溫室操作復雜，對工作人員的素質要求也很高，因此我國在溫室環(huán)境監(jiān)測領域還有很多地方需要提高。本智能農業(yè)監(jiān)測系統正好迎合了我國現在的廣大普通農民用戶的需求，它成本低、操作簡單、智能化程度高的特點使它具有良好的應用前景和廣闊的市場前景。適合在普通農民用戶中進行推廣，為我國普通農民大眾帶來良好的經濟效益。</p>

33、<p>　　農業(yè)監(jiān)測系統的發(fā)展歷程與未來發(fā)展趨勢</p><p>　　從20世紀70年代開始，人們利用模擬式組合儀表，采集現場信息，并且進行指示、記錄和控制。到了80年代末，出現了分布式環(huán)境監(jiān)測系統?，F在最前沿的溫室監(jiān)測系統為以計算機數據采集控制系統為基礎的多因子綜合控制系統[1]。21世紀是一個網絡時代，很多技術都在向網絡的方向發(fā)展，農業(yè)監(jiān)測系統也不例外，在實現自動化的基礎上實現溫室大棚的網絡自動化管

34、理，無線互聯網控制，在強大的“云服務”控制下創(chuàng)造出完全自動化、無人化的農業(yè)生產基地是智能農業(yè)監(jiān)測系統未來發(fā)展的趨勢之一。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的總體設計方案</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統設計概述</p><p><b>　　功能要求</b></p><p>　　系統能夠實現對溫室大棚內的溫室度、光

35、照強度、CO?濃度、煙霧濃度達到實時監(jiān)測。</p><p>　　當溫室內某項環(huán)境指標達到預設值時系統要發(fā)出相應的反饋控制信息。</p><p>　　溫室大棚內被監(jiān)測的環(huán)境數據要以直觀易懂的形式在LCD屏上顯示出來，用戶還要能夠通過屏幕上的虛擬按鍵實現對溫室內相關設備的控制。</p><p>　　本系統硬件設計有RS485接口，能夠實現對系統的遠程監(jiān)測。</p&

36、gt;<p><b>　　技術指標</b></p><p><b>　　?額定電壓：5V</b></p><p>　　?額定電流：1.5A</p><p>　　?環(huán)境溫度：0～50℃</p><p>　　?檢測參數及范圍見表2-1</p><p>　　表2-1系

37、統環(huán)境檢測參數</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的硬件設計方案</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統有一個微處理器做為主控，在該微處理器的外圍進行設備擴展如添加Nandflash作為系統的ROM、SDRAM作為系統的RAM、傳感器作為環(huán)境檢測模塊、P35屏作為顯示器、蜂鳴器作為報警裝置、485接口作為通信接口。圖2-1表述了智能農業(yè)監(jiān)測系統的硬件結構原理圖。</p>&l

38、t;p>　　圖2-1 智能農業(yè)監(jiān)測系統結構圖</p><p><b>　　1. 微處理器</b></p><p>　　微處理器又稱MCU，它是由一片或少數幾片大規(guī)模集成電路組成，具有電路執(zhí)行控制能力與算數邏輯運算功能，在微型計算機中擔當“大腦”一職。本智能農業(yè)監(jiān)測系統的硬件設備就相當于一部微型計算機，其中“大腦”一職由三星公司生產的S3C2440A承擔。<

39、/p><p><b>　　2. 傳感器</b></p><p>　　傳感器是一種檢測裝置，它能夠接收到被測量的信息，并且能夠將接收到的信息，按照一定的規(guī)律轉變?yōu)殡娦盘柣蚱渌问叫畔鬏敵鋈?，進而實現信息的傳送、處理、儲存、顯示、控制等需求。通常由感應元件和轉換元件組成[2]。本智能農業(yè)監(jiān)測系統用到的傳感器有DHT11、MH-410D5、TSL2561、MQ-2，作為本監(jiān)測

40、系統的監(jiān)測模塊，它們分別負責監(jiān)測溫室大棚中的溫濕度、CO?濃度、光照強度、煙霧與可燃性氣體濃度等農作物生長所必須的環(huán)境因素和大棚內的火災預警。</p><p><b>　　3. 數據顯示</b></p><p>　　數據顯示是為了更好的實現人機交互，方便用戶的用戶操作，使用戶更直觀的了解到溫室大棚內各項環(huán)境指標的實時變化。本智能農業(yè)監(jiān)測系統所選的顯示模塊為P35觸摸屏

41、，它不但負責數據顯示的任務同時還承擔著“按鍵”的責任，屏幕上會呈現四個“虛擬按鍵”分別負責對溫度、濕度、CO?濃度、光照強度的調節(jié)。</p><p><b>　　4. 擴展接口</b></p><p>　　為了增強系統的拓展功能應合嵌入式可裁剪、方便移植的特性，本智能農業(yè)操作系統中預留了一個RS485串口接口，該接口可以將系統檢測的數據發(fā)送到數千米外，將接口接入電腦便

42、可實現對系統的遠程監(jiān)測[3]。</p><p><b>　　5. 火災預防</b></p><p>　　處于安全生產考慮本系統增加了火災預警模塊，該模塊包含煙霧與可燃性氣體檢測和報警功能，MQ-2可以檢測煙霧濃度與易燃性氣體濃度，當二者濃度超過警戒值時蜂鳴器就會被拉響。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的軟件設計方案</p>

43、<p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統的硬件電路確定以后，軟件負責整個系統的主要功能實現。由軟件來實現硬件電路的運行，其中包括數據采集、數碼顯示、環(huán)境調節(jié)、超閾值報警等。本系統的軟件設計需要有一個細致全面的過程。首先要清楚的列出智能農業(yè)監(jiān)測系統中各系統部件與軟件設計的相關特點，并進行定義和說明，作為軟件設計的依據。在此基礎上畫出軟件設計的基本框架圖、主程序流程圖。再將程序流程圖中列舉的一系列操作用C語言編寫出來，然后通過Keil uvi

44、sion4編譯調試，調試完成后通過J-Flash ARM V4.36g下載到系統的NandFlash內，至此軟件設計基本完成。</p><p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統硬件設計與實現</p><p><b>　　微處理器的選擇</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統選擇的微處理器為三星公司生產的S3C2440A。</p>&l

45、t;p>　　S3C2440A簡介</p><p>　　S3C2440A 由三星公司生產，以 ARM920T為核心，采用0.13µm 的 CMOS 存儲器單元和標準宏單元。具有功耗低，精簡，全靜態(tài)特點，它是專門針對成本和功率敏感型的應用而設計的。S3C2440A 的突出特點是其處理器核心，是一個由 Advanced RISC Machines（ARM）公司設計的 16/32 位ARM920T 的 R

46、ISC 處理器。實現了MMU與AMBA總線以及哈佛結構的高速緩沖體系，具備獨特16Kb的高速指令緩存和數據緩存，使得它的性能非常出眾[4]。</p><p>　　S3C2440A的內部組成結構</p><p>　　S3C2440A的內核組成結構如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 S3C2440A內核結構框圖</p><p>　　S

47、3C2440A的主要功能介紹</p><p>　　S3C2440A的主要片上功能有：</p><p>　　● 1.2V 內核供電, 1.8V/2.5V/3.3V 儲存器供電, 3.3V 外部 I/O口供電，具備 16KB 的高速數據緩存和 16KB 的高速指令緩存和 MMU的微處理器● 外部存儲控制器（SDRAM 控制和片選邏輯控制）● LCD 控制器（最大支持 4K 色 STN 和

48、256K 色 TFT）提供 1 通道 LCD 專用 DMA● 4個DMA 通道并有外部請求引腳● 3 個UART通道（IrDA1.0, 64 字節(jié)發(fā)送 FIFO 和 64 字節(jié)接收 FIFO）● 2 個SPI通道● 1 個I²C 總線接口（支持多主機）● 1 個I²S 總線音頻編碼器接口● AC’97 編解碼器接口● 支持 SD 主接口協議 1.0 版和 MMC 卡協議 2.11 兼容版● 2 個 U

49、SB 主機通道/1個 USB 設備通道（1.1 版）● 4 個 PWM 定時器通道和 1 個內部定時器/看門狗定時器通道● 8 個 10 位 ADC 通道和觸摸屏接口● 具有日歷功能的 RTC● 攝像頭接口（最大支持 4096×4096 像素輸入；2048×2048 像素輸入支持縮放）</p><p>　　S3C2440A的PWM定時器</p><p>　　S3

50、C2440A有5個16位定時器。其中定時器0、1、2、3具有脈寬調制（PWM）功能。定時器4為內部定時器沒有輸出引腳。定時器0包含一個死區(qū)發(fā)生器，用于大電流驅動[5]。</p><p>　　定時器0和1使用同一個8位預分頻器，定時器2、3、4共用另外一個8位預分頻器。每個定時器都包含一個時鐘分頻器，可以生成5種不同的分頻信號（1/2、1/4、1/8、1/16和TCLK）。每個定時器模塊都是從相應預分頻器中的時鐘分

51、頻器來得到自己的時鐘信號。8位預分頻器是可編程的，并且按照存儲在TCFG0和TCFG1寄存器中的加載值來分頻PCLK。</p><p>　　定時器遞減初始值儲存在定時計數緩沖寄存器（TCNTBn）中，定時器在遞減計時開始前還需要一個與定時器遞減初始值做比較的比較初始值，該值儲存在定時比較緩沖寄存器（TCMPBn）中，該值的主要用于脈寬的調制（PWM）。TCNTBn和TCMPBn雙緩沖寄存器有效的確保了改變頻率和占

52、空比時，定時器仍然能夠產生穩(wěn)定的輸出。</p><p>　　每個定時器都有自己獨立的16位遞減計數器用于定時。當遞減計數器的值減到0時，就會產生一個定時器中斷請求信號，告知CPU定時任務已完成。</p><p>　　當一個定時任務完成后，相應的定時計數緩沖寄存器（TCNTBn）中的初始值會被自動加載到遞減計數器中，繼續(xù)進行下一個定時操作。如果定時器被關閉，例如，定時器在運行過程中TCONn

53、的定時使能位突然被清除，則定時計數緩沖寄存器（TCNTBn）中的值將不會被再次加載到遞減計數器中。</p><p>　　定時器不占用系統時間，從這點可以看出定時器是一個具有高效效率的組件。</p><p>　　S3C2440A的中斷系統</p><p>　　S3C2440A的中斷系統主要用于對溫室大棚環(huán)境的實時監(jiān)測過程中，對溫室環(huán)境的調節(jié)。中斷的基本含義為CPU在運

54、行過程中，突然遇到另一件事情需要立馬處理，此時CUP會暫停當前執(zhí)行的事件，跳轉執(zhí)行另一個事件的過程。</p><p>　　S3C2440A芯片中包含60個中斷源，其中包括36個內部中斷源和24個外部中斷源（EINTn）。內部中斷包括2個看門狗中斷、5個定時器中斷、9個UART中斷、4個DMA中斷、2個RTC中斷、2個ADC中斷、1個I²C中斷、2個SPI中斷、1個LCD中斷、1個電池故障中斷、1個NAN

55、DFLASH中斷、1個攝像頭中斷、1個AC97中斷。在這60個中斷源中，UARTn中斷、AC97中斷、外部中斷對中斷控制器是“或”的關系。當中斷請求引腳收到中斷請求信號時，中斷控制器在仲裁步驟后再請求內核的 FIQ或 IRQ。仲裁步驟由硬件優(yōu)先級邏輯決定，并且將結果寫入到發(fā)生中斷的中斷源的掛起寄存器中。</p><p>　　中斷處理過程如圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2 中斷處

56、理框圖</p><p>　　中斷優(yōu)先級判斷如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 中斷優(yōu)先級判斷框圖</p><p><b>　　傳感器的選擇</b></p><p><b>　　傳感器的對比與選擇</b></p><p><b>　　溫濕度傳感器</

57、b></p><p>　　在本系統開發(fā)之初，對溫濕度傳感器的選擇有兩種方案，一種是使用DS18B20和CHR-01濕敏電阻兩種傳感器組合，對于該組合來說，其中的DS18B20作為一線連接數字溫度傳感器擁有十分突出的優(yōu)點。工作電壓為3～5.5V/DC，其溫度測量范圍十分廣闊為：-55～+125℃，溫度轉換延時僅為750ms，測量結果以9～12位數字量方式串行傳送，精確度最高可調至0.0625℃。并且可以將分辨

58、率設定參數和溫度閾值存儲到EEPROM中，即使掉電也不會丟失。對于濕度采集，該組合中的CHR-01濕敏電阻，最高工作溫度120℃，工作電壓AC1V(50～2KHz)，特征阻抗與范圍為30(21～45)KΩ，測量范圍：20%～90%RH，精度±5%RH，響應時間≤12s，濕度漂移(/年) ±2%RH，具有檢測精度高、性能穩(wěn)定可靠、響應速度快、防水等特點。</p><p>　　另一種方案是直接采用

59、DHT11數字溫濕度傳感器。該傳感器自身已經校準，并且將溫度與濕度傳感器復合為一體，工作電壓為3.3～5.5V/DC，溫度量程為：0～55℃，濕度量程為：20%～90%RH，精度分別為：±2℃和±5%RH。分辨率：濕度1%RH、溫度1℃，濕度漂移：＜±1%/RH/年。轉換延時小于5s，一般通電后僅需等待1s左右，并且它采用單總線輸出使用方便，可直接與高性能單片機相連。</p><p>

60、;　　雖然方案一具有測量精度高和測量范圍廣的優(yōu)勢，但考慮到組合的形式，會增加系統復雜度進而降低了系統的穩(wěn)定性，并且方案一的濕度傳感器還需要單獨添加一個AD轉換模塊，從而進一步增加了系統的復雜度和成本。所以處于簡單穩(wěn)定、成本低廉同時又滿足需求的考慮，本系統溫濕度傳感器選擇DHT11。</p><p><b>　　光照傳感器</b></p><p>　　基于經濟實用、簡單

61、穩(wěn)定的考慮，本智能農業(yè)監(jiān)測系統的光照傳感器為TSL2561。它具有高速度、低功耗、寬量程、可編程靈活配置等優(yōu)點，并且它集光照強度采集與積分式A/D轉換器于一體，可將光敏電流直接轉化為一個數字輸出，采用I²C總線協議與MCU進行數據傳輸，使用簡單方便。</p><p><b>　　二氧化碳傳感器</b></p><p>　　目前檢測CO?濃度的傳感器主要有固體

62、電解式（如TGS4160）、鈦酸鋇復合氧化物電容式、電導變化型厚膜式等。而這類傳感器存在對氣體選擇性差、易出現檢測錯誤、穩(wěn)定性差需要頻繁校準、使用壽命較短等缺點。而紅外吸收型CO?傳感器具有寬范圍、靈敏度高、響應速度快、選擇性能好、穩(wěn)定性強等特點，所以本智能農業(yè)監(jiān)測系統采用紅外吸收型CO?傳感器MH-410D5。 </p><p><b>　　煙霧傳感器</b></p><

63、;p>　　為了給本智能農業(yè)監(jiān)測系統增加火災預警功能，本系統選擇MQ-2氣體傳感器作為煙霧檢測模塊，它獨特的氣敏特性使它處在可燃性氣體環(huán)境中時，電導率可以隨著空氣中可燃性氣體濃度的增加而增大。所以使用簡單的電路即可使它的電導率的變化轉化為與空氣中可燃性氣體濃度相對應的輸出信號。MQ-2可檢測多種可燃性氣體，是一款應用廣泛的低成本氣體傳感器。</p><p><b>　　傳感器簡介</b>

64、</p><p><b>　　DHT11</b></p><p>　　DHT11為一款免校準數字溫濕度復合傳感器，其基本參數如表3-1。</p><p>　　表3-1 DHT11技術參數</p><p>　　實物如圖3-4所示：</p><p>　　圖3-4 DHT11模塊</p>

65、<p>　　DHT11內部不含有電阻式感濕元件和NTC測溫元件?？梢灾苯优cMCU相連，并且直接輸出數字量免除了AD轉換的煩惱。其傳輸距離在20M以上，并且它體積小、功耗低、性能穩(wěn)定可靠、封裝簡單、連接使用方便、成本低廉等特點，使其在應用上廣受歡迎。</p><p><b>　　TSL2561</b></p><p>　　TSL2561是TAOS公司推出的一款

66、高速度、低功耗、寬量程、可編程靈活配置的光照強度數字傳感器。其基本參數如表3-2所示：</p><p>　　表3-2 TSL2561技術參數</p><p>　　實物如圖3-5和圖3-6所示：</p><p>　　圖3-5 TSL2561 </p><p>　　圖3-6 TSL2561模塊</p><p>　　由于它突

67、出的優(yōu)點，該傳感器被廣泛應用于多變光照條件下的光強檢測，如街道燈光照明控制、安全照明等眾多場合。</p><p><b>　　MH-410D5</b></p><p>　　MH-410D5是一款通用型、智能型、微型紅外氣體傳感器，它利用非色散紅外（NDIR）原理對空氣中存在的CO?進行檢測，具有良好的選擇性、無氧氣依賴性、性能能穩(wěn)定、使用壽命長等特點。其基本參數如表3

68、-3所示：</p><p>　　表3-3 MH-410D5技術參數</p><p>　　注：1%vol = 10000ppm</p><p><b>　　實物如圖3-7</b></p><p>　　圖3-7 MH-410D5</p><p>　　MH-410D5內置溫度傳感器，可進行溫度補償；該傳

69、感器是將成熟的紅外吸收氣體檢測技術與微型機械加工技術、精良電路設計技術緊密結合，制作出的小型紅外二氧化碳氣體傳感器。該傳感器使用方便，被廣泛應用于各個場所的CO?檢測。</p><p><b>　　MQ-2</b></p><p>　　MQ-2氣體傳感器是使用氣敏材料二氧化錫（SnO?）制成，二氧化錫在潔凈的空氣中電導率較低，但其所處環(huán)境中存在如：液化氣、丙烷、氫氣、

70、可燃蒸汽、天然氣等可燃性氣體時，它的電導率會隨著這些可燃性氣體在空氣中的濃度的增加而增大。由于它的這種特性使MQ-2成為一款可以檢測多種可燃性氣體，并且適合多種應用的低成本傳感器。其基本參數如表3-4。</p><p>　　表3-4 MQ-2技術參數</p><p>　　實物如圖3-8所示：</p><p>　　圖3-8 MQ-2模塊</p><

71、p>　　傳感器引腳說明及數據傳輸</p><p><b>　　DHT11</b></p><p>　　DHT11主要有四個引腳，各個功能如下：</p><p>　　Pin1：VCC供電3.3～5V DC；</p><p>　　Pin2：串行數據單總線；</p><p>　　Pin3：N/A為

72、空腳，懸空；</p><p>　　Pin4：GND接地。</p><p>　　其實物如圖3-8所示：</p><p>　　圖3-9 DHT11引腳定義</p><p>　　DHT11與MCU連接如圖3-9所示：</p><p>　　圖3-10 DHT11連接圖 </p><p>　　DHT11采

73、用單線雙向串行接口，它的DATA引腳用于與微處理器之間的數據傳輸和同步，單總線數據格式一次通訊時間一般為4ms左右，數據分為小數部分和整數部分。操作流程如下：</p><p>　　一次完整的數據傳輸為5字節(jié)數據，高位先輸出。</p><p>　　數據格式：8位濕度整數數據+8位濕度小數數據+8位溫度整數數據+8位溫度小數數據+8位校驗和。</p><p>　　數據傳

74、輸正確時校驗和數據等于“8位濕度整數數據+8位濕度小數數據+8位溫度整數數據+8位溫度小數數據”所得結果的末8位。</p><p>　　當MCU發(fā)送一個開始信號后，DHT11從低功耗模式轉換到高速模式，等待主機開始信號結束后，DHT11發(fā)送響應信號，送出40bit的數據，并觸發(fā)一次信號采集，用戶可選擇讀取部分數據。從模式下DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有收到主機發(fā)送開始信號，DHT11不會主動

75、進行溫濕度采集，采集數據后轉化到低速模式。</p><p><b>　　TSL2561</b></p><p>　　TSL2561的封裝形式為6LEAD TMB，其引腳分布如圖3-11所示：</p><p>　　圖3-11 TSL2561封裝圖 </p><p><b>　　各引腳功能如下：</b>

76、</p><p>　　引腳1：電源引腳，工作電壓范圍2.7～3.5V。</p><p>　　引腳2：器件訪問地址選擇引腳。根據該引腳電平高低不同，該器件有3個不同的訪問地址可供選擇。訪問地址與電平的對應關系如表3-5所示：</p><p>　　表3-5 器件訪問地址與引腳2電平對應關系</p><p><b>　　引腳3：信號地。&

77、lt;/b></p><p>　　引腳4：I²C總線的時鐘信號線。</p><p>　　引腳5：中斷信號輸出引腳。當光照強度超過用戶設置的閾值時，器件會從該引腳輸出一個中斷信號。</p><p>　　引腳6：I²C總線的數據線。</p><p>　　TSL2561是一款數字傳感器，輸出信號復合標準I²C總線

78、通信協議。該總線支持以字節(jié)方式發(fā)送和接受。TSL2561的4號引腳接S3C2440A的GPE14，6號引腳接GPE15。其與主控連接方式如圖3-12所示：</p><p>　　圖3-12 TSL2561連接圖</p><p><b>　　數據發(fā)送流程：</b></p><p>　　主機發(fā)送開始信號（SCL為高，SDA由高拉低）+ 8位數據（前7

79、位為地址，最后1位為W/R（寫/讀））+ 接受從機應答信號 + 發(fā)送8位數據（全為數據）+ 接受從機應答信號 + …… + 停止信號。</p><p>　　本系統中S3C2440A做主機，TSL2561為從機。且為主機接受，從機發(fā)送模式。其流程如下：</p><p><b>　　主機發(fā)送其實信號；</b></p><p>　　主機發(fā)送8位數據（

80、7位地址，最后1位寫“0”執(zhí)行R）；</p><p><b>　　從機發(fā)送應答信號；</b></p><p>　　從機向主機發(fā)送8位數據；</p><p><b>　　主機產生應答信號；</b></p><p><b>　　主機發(fā)送停止信號。</b></p>&l

81、t;p><b>　　MH-410D5</b></p><p>　　MH-410D5有5個引腳，其引腳分布如圖3-13所示：</p><p>　　圖3-13 MH-410D5引腳分布</p><p><b>　　引腳1：信號地。</b></p><p>　　引腳2：模擬電壓輸出引腳Vout。&l

82、t;/p><p>　　引腳3：電源引腳，工作電壓3.5～5.5V DC。</p><p>　　引腳4：串口發(fā)送引腳TXD。</p><p>　　引腳5：串口接受引腳RXD。</p><p>　　MH-410D5的4、5引腳為UART管腳可直接與儀表電路通訊，本系統選擇S3C2440A的UART0的GPH3和GPH2分別與4、5引腳相連，它與主控的

83、連接方式如圖3-14所示：</p><p>　　圖3-14 MH-410D5與主控連接</p><p><b>　　MQ-2</b></p><p>　　MQ-2模塊共有4個引腳，其引腳分布如圖3-15所示：</p><p>　　圖3-15 MQ-2模塊引腳分布</p><p>　　引腳1：接5V

84、電源正極。</p><p>　　引腳2：為TTL到底電平輸出。</p><p>　　引腳3：模擬電壓輸出。</p><p><b>　　引腳4：接地端。</b></p><p>　　本系統所選主控S3C2440A自帶10位CMOS ADC（模/數轉換器）是一個8通道模擬輸入的再循環(huán)類型設備?？蓪⑤斎胄盘栟D化為10位二進制

85、數字編碼，最大轉換率為500KSPS。MQ-2與主控連接如圖3-16所示：</p><p>　　圖3-16 MQ-2模塊連接</p><p><b>　　觸屏顯示器P35</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統選擇的顯示模塊為P35觸摸屏，它自身配備了觸摸轉換芯片ADS7843和STC12LE4052處理芯片，使它能夠集LCD屏觸摸屏于

86、一身，并且采用一線觸控方式控制，操作簡單，使用方便。</p><p><b>　　P35屏引腳說明</b></p><p>　　P35觸摸屏的LCD屏接口引腳分布如圖3-17所示：</p><p>　　圖3-17 P35LCD屏引腳分布</p><p><b>　　屏幕的管腳：</b></p&

87、gt;<p>　　VSYNC：34（LCD屏的管腳）垂直同步信號，（幀同步信號）這個管腳檢測到一個脈沖時，屏幕上刷一次屏；</p><p>　　VSPW：同步信號的脈寬；</p><p>　　VBPD：垂直同步信號的后肩；</p><p>　　VFPD：垂直同步信號的前肩；（作用：讓屏幕做準備工作）；</p><p>　　LIN

88、EVAL：代表的是行的個數；</p><p>　　HSYNC：35水平同步信號，（行同步脈沖信號）這個管腳檢測到一個脈沖時，屏幕上刷一行；</p><p>　　HSPW：水平同步信號脈寬；</p><p>　　HPBD：水平同步信號的后肩；</p><p>　　HFPD：水平同步信號的前肩；（作用：讓屏幕做準備工作）；</p>

89、<p>　　HOZVAL：代表列的個數；</p><p><b>　　VCLK：36；</b></p><p>　　VD[23~0]：24個管腳（數據管腳）；</p><p>　　VDEN：33（數據使能管腳）；</p><p>　　LEND：行結束信號；</p><p>　　LCD_

90、PWREN：30（電源引腳）。</p><p>　　P35屏的控制與配置</p><p>　　P35屏的控制主要是寄存器的配置：5個控制寄存器+3個地址寄存器</p><p><b>　　LCDCON1：</b></p><p><b>　　關LCD</b></p><p>

91、　　選擇16bpp的tft模式</p><p><b>　　選擇TFT屏</b></p><p><b>　　設置vclk</b></p><p>　　LCDCON2：VBPD、LINEVAL、VFPD、VSPW</p><p>　　LCDCON3：HBPD、HOZVAL、HFPD</p>

92、;<p>　　LCDCON4：HSPW</p><p><b>　　LCDCON5：</b></p><p>　　HWSWP半字要轉換</p><p><b>　　BSWP不用轉換</b></p><p>　　ENLEND要有行停止</p><p>　　PWRE

93、N使能PWREN信號</p><p>　　所有的都要極性翻轉；</p><p><b>　　配置成上升沿</b></p><p><b>　　選擇565格式</b></p><p>　　BPP24BL 沒有到不用管</p><p><b>　　MCU外圍電路設計&l

94、t;/b></p><p><b>　　電源電路設計</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統采用5V DC電源供電，但市電為220V AC所以需要轉換電路轉換，其轉換過程如圖3-18所示：</p><p>　　圖3-18 220V AC轉5V DC</p><p>　　由于系統內部其他個別部件需要3.3V供

95、電，所以需要將5V轉3.3V，其轉換過程如圖3-19所示：</p><p>　　圖3-19 5V轉3.3V</p><p><b>　　485通信接口設計</b></p><p>　　本監(jiān)測系統預留一RS485通信協議的串口接口，該接口使用SN75LBC184接口芯片將RS232協議轉換為RS485協議。其接口連線如圖3-20所示：</p

96、><p>　　圖3-20 485接口連接</p><p>　　RS232協議的是由TXD、RXD兩條線完成數據的接收與發(fā)送的。但RS485是將信號準換為差分信號然后再進行傳輸的，也就是RS485中的A、B引腳。RS232是全雙工通信，可同時進行收發(fā)操作，但RS485是半雙工，收發(fā)操作不能同時進行。所以在用RS485進行數據傳輸時必須區(qū)分是發(fā)數據還是收數據。SN75LBC184芯片的2、3引腳是

97、通信的使能腳，該兩腳為低電平時為收數據，高電平時為發(fā)數據。DIR2可直接由MCU控制，發(fā)數據時拉高即可。</p><p><b>　　報警與復位電路設計</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統火災報警電路為蜂鳴器報警電路。當S3C2440A通過 AIN0管腳輸入的模擬電壓超過預設閾值時，蜂鳴器就會報警。</p><p>　　AD輸入電路

98、如圖3-21所示：</p><p>　　圖3-21 AD輸入電路</p><p>　　報警電路如圖3-22所示：</p><p>　　圖3-22 報警電路</p><p>　　復位電路如圖3-23所示：</p><p>　　圖3-23 復位電路</p><p><b>　　執(zhí)行控制電路

99、設計</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統不但可以監(jiān)測溫室大棚內各項環(huán)境指標，還要做到環(huán)境調節(jié)功能。由于材料限制先用LED燈代表相應的調控信息。LED1代表增濕，LED2代表升溫/降溫（常量升溫，閃爍降溫），LED3代表增加光照，LED4代表增加CO?濃度。LED熄滅代表停止調控。其控制電路圖如圖3-23所示：</p><p>　　圖3-23 控制電路</p&g

100、t;<p>　　智能農業(yè)監(jiān)測系統軟件設計</p><p>　　要做一款智能農業(yè)監(jiān)測系統，單單只有硬件是不夠的。如果說硬件是“身體”的話，那么軟件就是“靈魂”。計算機在進行信息處理時，都是在硬件平臺的支持下，由軟件控制完成的。所以軟件的設計很大程度上決定了系統的性能。本智能農業(yè)監(jiān)測系統是在Keil uvision4環(huán)境下，利用C語言編寫和調試的。</p><p>　　Keil系

101、列軟件使用方便、功能強大，具有良好的調試界面和有益的編譯效果，應用非常廣泛。C語言不但具備高級語言的基本結構和語句，同時有擁有低級語言的實用性，是一款應用非常廣泛的編程語言。</p><p><b>　　程序設計的基本框架</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統運行過程中主要包括AD采集，數碼顯示，反饋控制，檢測報警四大模塊，其基本框架如圖4-1所示：<

102、/p><p>　　圖4-1 程序設計框架</p><p><b>　　軟件流程分析</b></p><p><b>　　主程序流程圖：</b></p><p>　　圖4-2 程序主流程圖</p><p>　　主程序是一個while(1)循環(huán)，其主要流程是：系統上電首先對主控各個I

103、O口進行配置，設置各個環(huán)境變量，并對環(huán)境變量閾值進行賦值，以及調用各個模塊的初始化函數，然后在while(1)循環(huán)中調用各個模塊的數據采集函數，LCD屏顯示函數，然后對各環(huán)境數據進行判斷，看是否觸發(fā)中斷進行調控，或者進行火災報警。</p><p><b>　　各模塊程序設計</b></p><p>　　數據采集模塊程序設計</p><p>&l

104、t;b>　　DHT11模塊</b></p><p>　　DHT11模塊程序設計流程如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3 DHT11模塊程序流程</p><p>　　DHT11能夠以數字的形式將溫濕度信號直接通過單線串口傳送出來，所以程序的設計主要考慮相關寄存器的配置，本系統選擇GPF0與DHT11的DATA引腳相連。</p>

105、<p><b>　　TSL2561模塊</b></p><p>　　TSL2561模塊程序設計流程如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 TSL2561模塊程序流程</p><p>　　TSL2561可以通過標準I²C協議與主控進行通信。當主控往TSL2561內部寫數據時，首先發(fā)送起始信號、器件地址，然后發(fā)送要寫的

106、數據。讀數據亦然，同樣是主控現發(fā)送起始信號、器件地址，然后器件向主控發(fā)送數據。TSL2561的程序設計主要是先往器件內輸入光照強度下線閾值，然后再根據I²C協議讀取SDA端口數據。</p><p>　　MH-410D5模塊</p><p>　　MH-410D5模塊程序設計流程如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5 MH-410D5模塊程序流程<

107、;/p><p>　　MH-410D5傳感器具備標準UART管腳的TXD、RXD引腳，并且能夠直接將模擬量轉化為相應的數據量，所以該模塊的程序設計主要考慮串口相關寄存器配置，和串口TXD端的數據讀取。</p><p><b>　　MQ-2模塊</b></p><p>　　MQ-2模塊程序設計流程如圖4-6所示：</p><p>

108、;　　圖4-6 MQ-2模塊程序流程</p><p>　　MQ-2傳感器的模擬電壓輸出端與S3C2440A的AIN0端口相連，S3C2440A的自帶10位CMOS ADC（模/數轉換器），可將采集過來的煙霧模擬量轉化為相應數字量，所以該模塊程序設計主要考慮，AD信號發(fā)送與AD信號轉換。</p><p><b>　　顯示模塊程序設計</b></p><

109、;p>　　顯示模塊程序設計流程如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-7 顯示模塊程序流程</p><p>　　本系統所選顯示模塊P35觸摸屏，其程序設計主要涉及到LCD屏的5個控制寄存器和3個地址寄存器的配置以及觸摸屏初始化。配置好相關寄存器后，需要顯示的數據便可以賦值給相應字符串，然后顯示出來。</p><p>　　執(zhí)行模塊及報警模塊程序設計</

110、p><p>　　執(zhí)行模塊和報警模塊主要是對4個LED燈和蜂鳴器進行初始化及控制，當本將控系統監(jiān)測到某項環(huán)境指標超標時，點亮相應LED代表做出相關調控。報警模塊也是根據煙霧濃度和可燃性氣體濃度是否超標來決定是否報警，所以二者的程序設計主要是配置好相關控制寄存器，然后根據不同的數據判斷，做出不同響應的控制。</p><p>　　執(zhí)行模塊程序流程如圖4-8所示：</p><p&g

111、t;　　圖4-8 執(zhí)行模塊程序流程</p><p>　　報警模塊程序流程圖如圖4-9所示：</p><p>　　圖4-9 報警模塊程序流程</p><p><b>　　系統調試</b></p><p>　　根據本智能農業(yè)監(jiān)測系統的方案設計要求，調試過程主要分為三大部分：硬件調試、軟件調試、軟硬件關聯調試。</p&g

112、t;<p><b>　　軟硬件調試</b></p><p><b>　　硬件調試</b></p><p>　　將各個傳感器模塊電路按照邏輯圖連接起來，根據器件規(guī)格和極性看連接是否有誤，然后利用萬用表逐個檢測調試，看是否有短路、斷路現象。檢查過傳感器模塊后再檢測電源模塊有無短路現象，確保電源上電后輸出電壓為標準5V電壓，降壓電路能輸出

113、3.3V電壓。</p><p><b>　　軟件調試</b></p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統以S3C2440A為主控芯片，首先在MINI2440平臺上運行調試。將各傳感器模塊接入MINI2440后，利用Keil uvision4對系統軟件部分進行編譯及調試。根據編譯結果，修改相關錯誤提示。</p><p><b>　　軟硬件關

114、聯調試</b></p><p>　　當軟件編譯無誤后，利用JLINK將代碼燒進本系統的SDRAM中，上電調試MINI2440開發(fā)板，查看各個模塊是否運行正常。調試屏顯效果，根據實際屏顯現象，修改代碼使各項檢測指標屏顯位置調制最佳。點擊屏幕虛擬按鍵，看相應LED是否正常點亮（調試手動控制環(huán)節(jié)）。</p><p><b>　　功能測試 </b></p&g

115、t;<p>　　將所用調試工作完成后，利用JFLASH將代碼生成固件少入系統的Nandflash中。上電對系統性能進行測試。</p><p>　　依據植物不同時期對環(huán)境因素的不同要求，本系統現將各環(huán)境指標閾值根據農作物結果期設定，其具體參數如表5-1所示：</p><p>　　表5-1 智能農業(yè)監(jiān)測系統環(huán)境閾值</p><p>　　注：光照強度小于10

116、000Lx是判斷為陰天，需要打開補光燈</p><p>　　本智能農業(yè)監(jiān)測系統的火災檢測模塊閾值設為20%LEL，當可燃性氣體濃度達到20%LEL時，即判斷為存在火災危險，蜂鳴器拉響提示用戶檢查防范。</p><p>　　系統測試過程中認為改變傳感器所處環(huán)境，查看顯示模塊數據與標準儀器測試結果進行對比，并觀察檢測指標超過閾值時看調控模塊是否正常運行（相應LED燈是否正常點亮）。</p

117、><p><b>　　結　論</b></p><p>　　本設計從選題、論證、查閱相關資料、確定設計方案到設計的實現前后共歷時近兩個月，并且基本實現了預期效果，能夠正常顯示監(jiān)測環(huán)境中的溫度、濕度、光照強度、以及CO?濃度。初步完成了環(huán)境指標超過閾值自動進行調控，并且當煙霧濃度及可燃性氣體濃度超過20%LEL時，蜂鳴器正常報警。本設計還存在一些不足之處，首先檢測精度不能說很