摘要:本文介绍了一种基于单片机在数据采集系统中的应用及实现方法.主要目的是应用单片机设计一个事实检测温度、湿度、PM2.5、CO和PH值得数据采集系统，通过运用控制算法，使得实时采集各传感器数据并显示采集的数据.

　　　我们设计的实时数据采集系统是由中央控制器、温度/湿度传感器、PM2.5传感器模块、CO传感器、液晶显示屏和PH传感器部分组成.中央控制器采用单片机STC12C5A60S2，温度/湿度传感器采用DHT11传感器，CO传感器采用MQ-7传感器，PM2.5采用GP2Y1010AU0F传感器，PH传感器采集模块采用LM358模块，液晶显示模块采用LCD1602模块和USB（此系统的供电接口），单片机通过各传感器获取采集的数据，对数据处理后在液晶显示屏上显示.

　　　通过此系统我们实现了通用传感器数据采集系统的设计，解决了以前单一介质数据采集系统的弊端，并解决了成本高，难以推广的问题，为进一步设计出更为简洁，智能的系统奠定了基础.

关键词：STC12C5A60S2单片机； 传感器； LCD液晶显示器

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 通用传感器数据采集模块发展现状-1

1.2 国内外的发展现状-1

1.3 研究课题的主要内容及意义-2

第2章 设计要求及方案-3

2.1设计要求-3

2.2 设计方案-3

第3章系统硬件设计-5

3.1 STC12C5A60S2单片机-5

3.1.1 简介-5

3.1.2 主要特性-5

3.1.3 引脚功能简介-6

3.1.4 STC12C5A60S2单片机的A/D转换器-8

3.1.5 单片机相关电路-10

3.2 LCD1602液晶显示器-10

3.2.1 简介-10

3.2.2 管脚描述-11

3.2.3 液晶的时序图-11

3.2.4 与单片机相连的原理图-12

3.3 温/湿度传感器DHT11-12

3.3.1 简介-12

3.3.2 DHT11的性能-13

3.3.3 串行接口-13

3.3.4 DHT11原理图-14

3.4 PM2.5传感器GP2Y1010AU0F-15

3.4.1 简介-15

3.4.2 内部工作原理-15

3.4.3 参数特性-15

3.4.4 传感器检测方法-17

3.4.5 传感器与单片机的接口电路-17

3.5 CO传感器MQ-7-18

3.5.1 简介-18

3.5.2 MQ-7的工作原理-18

3.5.3 MQ-7的特点、应用及接口电路-18

3.6 PH值传感器模块LM358-19

3.6.1 简介-19

3.6.2 主要参数和特性-19

3.6.3 LM358的原理图如下图-20

3.7 USB电源供电电路-20

3.8 系统原理图和PCB版图-21

3.9 设计目标-22

本章小结-22

第4章 系统软件设计-23

4.1 KeilUvision2简介-23

4.2 程序设计-23

4.2.1 系统的主程序-24

4.2.2 液晶显示的程序-26

4.2.3 温/湿度调用读取子程序-27

4.2.4 单片机内部AD转换程序-28

本章小结-29

第5章 结论与展望-31

结论-31

不足-31

展望-31

参考文献-33

致谢-35

附录-37