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1、一种有害气体智能监测系统设计 企业，车间常常发生有害气体泄漏而对工人造成严峻损害的状况。针对日常生活和生产中常常出现的各类有害气体，本文基于物联网理念，设计了一种有害气体智能监测系统，可依据用户需求定制各类有害气体传感器模块，最终通过PC机软件实现智能监测。 1 系统组成 有害气体智能监测系统组成结构如图1所示，主要包括各类气体传感器、Atmega128L单片机、PC上位机、用户手机、声光报警等模块。其中各类气体传感器用于检测不同类型气体，检测结果通过模拟量形式传输至Atmega128L单片机，单片机的AD模块对采集到的信息进行模数转换及滤波处理，并将气体浓度数值通过WIFI模块传输至PC上位
2、机，或通过CDMA模块传输至用户手机，同时依据气体浓度阈值进行声光报警处理。 2 硬件电路设计 有害气体智能监测系统的Atmega128L单片机前4路AD针脚分别连接了4种不同的模拟量输入气体传感器，传感器模块可供用户选择，包括一氧化碳、氢气、甲烷、甲苯、甲醛、氨气、硫化物等，单片机将输入的模拟量经处理后转化为数字量，并利用单片机自带的SPI接口与I2C接口接入大气压传感器和PM2.5传感器。 WIFI模块采纳深圳市海凌科电子有限公司生产的RM04模块，该模块内置TCP/IP协议栈，能够实现用户串口、以太网、无线网3个接口之间的转换，WIFI模块与单片机采纳串口连接。TDI、TDO、TMS、T
3、CK接口用于连接仿真器。 3 软件设计 有害气体智能监测系统软件结构如图2所示，分为上下两层软件：单片机软件及PC机用户监控软件，两层软件间通过TCP协议进行通信。 在单片机软件中，AD采集模块用于采集模拟量输入形式的气体传感器数据；SPI通信模块用来采集大气压传感器数据；串口通信模块用来连接WIFI模块，从而与PC软件进行数据通信；数据滤波模块将采集到的传感器原始数据进行低通滤波处理；状态监控模块用来实时监控有害气体状态，同时利用声光报警来提示用户；数据交互模块用来解析处理与PC软件间的数据通信协议。 PC用户监控软件采纳Visual C+ 6.0基于MFC架构进行编程设计，分为五个模块：用
4、户管理模块、TCP通信模块、状态更新模块、报警处理模块及数据库模块。其中用户管理模块用来定制不同用户的传感器配置；TCP通信模块用来与单片机进行数据通信；状态更新模块用来实时更新传感器数据，同时显示在软件界面上；报警处理模块用来记录和解除报警状态；数据库模块用来存储用户设置及历史报警数据信息。 4 结语 Atmega128L单片机丰富的接口能够满意大多数有害气体传感器的通信要求，基于物联网概念设计的有害气体智能监测系统能够精确且实时的对环境中的有害气体浓度进行监测，基于无线网络设计解决了现场布线的困难度，本文所设计的有害气体智能监测系统具有较好的模块化结构，便于用户运用，且系统具有较高的精确性和实时性。 参考文献 1 刘兰香，张秋生. ATmega128单片机应用于开发实例M.北京：机械工业出版社，2022. 2 王福瑞.单片微机测控系统设计大全M.北京：北京航空航天高校出版社，2000. 3 孙余凯，吴鸣山，项绮明.传感器应用电路300例M.北京：电子工业出版社，2022. 第3页 共3页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页