摘要：随着我国城镇化水平的不断提高，建筑工地到处都是，这不仅严重污染了环境，而且对周围居民的生活带来了诸多不便，甚至给施工人员及周围居民的身心健康带来了极大的危害。针对这些污染问题国家已经制定了相关标准，但管理方法仍旧相对单一和落后，无法实时地反映建筑工地的环境状况，因而需要设计用于监测城市工地环境质量的系统，它不仅可以对建筑工地的环境质量进行监测，还可以为监管人员分析和解决建筑工地污染问题提供有效依据。

本文以城市工地环境质量监测系统为设计对象，主要由颗粒物分离采样结构和监测装置构成。颗粒物分离采样结构设计部分主要针对PM2.5扬尘采样过程进行了原理分析和机械结构设计，监测装置由单片机、光学颗粒物浓度传感器、噪声监测传感器、温湿度传感器和相关功能模块构成。系统以STC89C52单片机作为控制核心，采用GP2Y1014AU0F型PM2.5传感器 、RT-ZS-BZ噪声传感器以及DHT11数字式温湿度传感器进行建筑工地环境参数的数据采集，利用ADC0832将PM2.5传感器和噪声传感器输出的模拟电压信号转换为数字信号并传输给单片机，通过LCD1602进行数据显示。本文还设计了按键操作，可对监测数据设置警报值，当数值超过设定的值，发光二极管和蜂鸣器就会进行声光报警。为了便于数据管理，本设计同时采用nRF24L01将数据无线传输至远端计算机，实现远程实时有效的监测。

本文的设计工作层层递进，首先针对建筑工地环境质量监测的指标进行了总体方案设计，并对相关机械结构、传感器和主控单片机进行了选型，同时还设计了PM2.5颗粒物分离器机械结构、数据采集和获取电路，在此基础上通过软件编程实现了环境监测数据的获取和无线远传功能，为建筑工地环境改善提供了一种有效解决方案。

关键词 环境监测；STC89C52；传感器；无线传输；LCD1602

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 研究的主要内容-3

1.4 本章小结-4

2 系统实现的关键技术-5

2.1 PM2.5监测部分工作原理-5

2.2 噪声监测部分工作原理-6

2.3 温湿度监测部分工作原理-8

2.4 本章小结-11

3 颗粒物分离器机械结构设计-12

3.1 PM2.5分离器种类-12

3.2 旋风式分离器基本理论-13

3.3 PM2.5分离部分设计-16

3.4 本章小结-18

4 硬件设计-19

4.1 系统总体方案设计-19

4.2 系统的硬件选择-19

4.3 主控制器系统设计-26

4.4 模数转换模块-29

4.5 无线模块-29

4.6 显示模块-30

4.7 电路设计-30

4.8 本章小结-39

5 软件设计-40

5.1 系统主流程软件设计-40

5.2 传感器模块软件设计-40

5.3 模数转换模块软件设计-43

5.4 显示模块软件设计-43

5.5 无线模块软件设计-45

5.6 上位机软件设计-45

5.7 本章小结-46

结论-47

参考文献-48

致谢-49