摘要：随着当代经济的飞速增长，人们关心的不再仅仅是经济效益，更多的是对空气质量以及环境污染问题的关注。建立出功能完善的空气质量监测系统，对人们实时直观地了解空气质量并及时保护环境和治理有重要意义。

本设计利用单片机处理技术和网络通信技术实现工厂或特殊场合的空气质量的实时监测，并通过系统显示模块显示空气有害气体的浓度，同时可通过GSM通信模块以短信的形式发送给远程监视用户或通过4G DTU模块和物联网平台传送给用户微信平台，及时告知空气质量状况，以便作出相应处理。在设计中，使用MQ135传感器感知硫化物、氨气、苯系蒸汽等有害气体，并经过PCF8591模块进行模数转换，送入单片机处理。计算获取的气体浓度在LCD1602上进行实时显示，并通过GSM模块或USR-LET-7S4透传模块发送到授权用户手机上。系统完成了相关模块的电路设计，并依据硬件设计进行了系统软件设计和软件编程。系统进行了初步调试，实现了基本功能。

关键词：空气质量；监测系统；STC89C51单片机；气体检测传感器；GSM；USR-LET-7S4

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.1.1 我国空气污染现状-1

1.1.2 空气污染对人体的伤害-1

1.1.3 课题研究的意义和目的-1

1.2 课题的主要研究内容-2

2 系统的设计方案-3

2.1 系统总体设计架构-3

2.2 方案论证与设计-4

2.2.1 单片机的方案选择-4

2.2.2 模数转换模块的方案选择-5

2.2.3 液晶显示的方案选择-6

2.2.4 传感器模块的方案选择-6

2.2.5 物联网4G透传模块的方案选择-7

3 硬件电路设计-8

3.1 单片机控制部分设计-8

3.2 控制核心外围电路设计-9

3.2.1 电源电路-9

3.2.2 显示电路-9

3.3 气体数据采集模块设计-10

3.3.1 传感器电路-10

3.3.2 AD转换模块电路-10

3.4 GSM远程查询模块-11

3.5 物联网4G透传模块-11

4 系统软件设计-13

4.1 总体软件设计框图-13

4.2 整体程序流程框图-13

4.3 A/D转换监测程序设计框图-14

4.4 GSM程序设计框图-16

4.5 显示屏显示程序设计-17

5 系统整体调试-18

5.1 测试目的与目标-18

5.2 整体系统调试结果-18

结  论-19

参 考 文 献-20

附录A 系统硬件原理图-21

附录B 系统PCB图-22

附录C 部分程序-23

致   谢-38