【《基于STC89C52单片机的家庭可燃气体与烟雾智能监测系统设计》10000字（论文）】

基于STC89C52单片机的家庭可燃气体与烟雾智能监测系统设计摘要随着家庭科技逐渐普及到中华大地的各处，有些偏僻地区也开始安装天然气。天然气具有容易发生爆炸和易于燃烧的特点，并且燃烧会产生大量的二氧化碳气体。如果天然气设备使用时间过长未及时检修的话，有可能会出现一些不可估量的后果，比如天然气发生了漏气现象，并且因为各种原因而长时间没有察觉到此现象，有可能会引起爆炸。为了能够解决这个问题，本次设计完成的是基于51内核单片机的家庭可燃气体与烟雾智能监测系统，主要实现内容是实现对家庭常用气体浓度的检测，同时也具备对温湿度的实时监测，也可以对这些被检测的气体设置预警功能，当监测到的某个或多个数据其数值过高时，蜂鸣器就会立即报警，并通过WIFI模块发送数据，手机APP实时接收到检测到的数据，以实现实时的数据监控。该系统主要是可以实现数据的实时监测，即使身处室外也可以及时的接收到数据。关键词：STC89C52单片机；无线WIFI模块；烟雾传感器；蜂鸣器目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 .绪论1.1系统开发背景在这个科技时代，气体的监测已成为某些行业至关重要的部分。在一些工厂中，温度和湿度监测也是这个行业不可或缺的部分，比如在冷链物流中温湿度监测起到至关重要的作用，生物样品、特殊材料和半导体器件等存储物品也对存放的环境有着很高的要求，如果存储环境的温度发生改变而不同于其适合的数值范围，就会产生不可挽回的严重后果，所以就需要各种各样的温湿度监测的设备仪器。同时在这个科技飞快发展的时代，在家庭构建这么一个烟雾监测系统可以有效防止意外火灾的发生，及时减少各种气体泄露对生命财产的危害REF_Ref12818\r\h[1]。在未来，会有更多的领域需要使用温湿度和烟雾浓度监测，相信这个系统可以在日常生活中有很好的应用。1.2设计依据本次系统采用的是更加强大的STC89C52，其基于51内核，主要有具备看门狗功能、可直接使用串口下载、用户应用程序有8K字节存储空间、PDIP封装等特点。STC89C52单片机具有很宽的工作电源电压、全静态工作、超低功耗、间歇和掉电两种工作方式等优点。对于烟雾的监测，本设计选用了MQ-2传感器，它的特点是对天然气、甲烷、一氧化碳等气体有良好的灵敏度，并且可检测的浓度范围较宽，长时间工作性能好。LCD1602显示屏实时显示检测到的数值，LCD显示屏显示字母和数据比较方便，控制简单并且成本较低。蜂鸣器起到报警作用，三极管采用PNP三极管，其主要功能是放大电流和电平特性，经过三极管放大驱动电流后，电流放大驱动蜂鸣器报警。通过ESP8266无线模块将手机APP与单片机连接在一起，ESP8266无线模块功能非常强大并且功耗较低，通信距离很远，价格低，传输的可靠性好。1.3开发工具本次设计主要使用的硬件部分包括STC89C52、ESP8266、DHT11传感器、MQ-2传感器、蜂鸣器、LCD1602屏幕等部分组成，软件使用的是Keil4和AndroidStudio。1.4设计的主要内容和功能基于51内核单片机的家庭可燃气体与烟雾智能监测系统是本次设计的主题。硬件部分是检测温湿度和烟雾浓度，软件部分是实时接收数据并显示到APP上的设计。具体的实现过程是通过MQ-2传感器实时检测烟雾浓度REF_Ref14346\r\h[2]，DHT11传感器实时检测温度和湿度，通过数字信号的形式发送给单片机，然后由其控制LCD1602显示屏实时显示检测到的温度、湿度和烟雾浓度，同时具有报警的功能，如果各个传感器监测到的数值超出预先设置的报警值时，电流放大驱动蜂鸣器发出声光报警。使用WIFI连接实时发送数据，实现手机APP上的无线监控。该系统主要实现的功能有以下几点：温湿度的实时检测。烟雾浓度的实时检测。通过LCD1602观察实时监测结果。按键调节温度和湿度上限值。按键调节烟雾浓度上限值当检测到的气体值超出事先设置的上限时，蜂鸣器发出报警。手机APP实时接收无线模块发射检测到的数据。1.5论文的组织结构论文第1章主要介绍系统的开发环境、设计依据、系统所需的开发工具和该次设计的主要内容和功能；第2章是对这个设计进行完整的分析，一方面从技术、经济和操作进行市场调研和技术分析，另一方面的分析是为了保证项目的完整性和可行性；第3章是对整个毕业设计所涉及到的硬件进行介绍和分析，讲述了各个模块的工作原理和电路图等内容；第4章主要涉及到的是软件部分，包括编译硬件部分所使用到的Keil4软件和设计手机APP使用到的AndroidStudio软件，介绍了各自软件的相关背景和特性，对C语言和JAVA语言进行了一定介绍，并列出了每个模块的流程图；第5章是对整个系统进行焊接组装，然后调试系统以保证系统的完整性，使得系统可以成功的运行；第6章对整个监测系统完成最后的总结。

2.可行性分析与需求分析2.1可行性分析2.1.1技术可行性本次设计主要分为气体浓度检测、LCD显示屏和手机APP显示、声光报警三个部分，单片机使用的是市面上最常用的51系列单片机。在软件方面，Keil4是用来开发单片机的一个大众软件，使用的语言是C语言，拥有方便易用的软件调试工具；AndroidStudio是全球领先的APP开发平台，它类似于eclipse，它的开发环境和模式更加的事捷功倍并且稳定流畅，并且拥有实时预览功能，可以不在真机上运行就可看到效果，并且有关C语言和JAVA语言的基础知识和语法都可以在网络上通过查阅资料自主学习。因此，从技术可行性方面，本次设计是可行的。2.1.2经济可行性主要核心为STC89C52单片机，其在网络上很容易购买到并且价格实惠，实现各种功能所需要的传感器模块同样可以以廉价的价格购得，软件设计使用到的Keil4开发平台和AndroidStudio开发平台都是可以免费使用的，设计该系统所需的经济成本是很低的。因此，从经济可行性方面，本次设计是可行的。2.1.3操作可行性本次系统是基于51单片机的家庭可燃气体与烟雾智能监测系统，在一片开发板上就可实现该次系统所需要的所有功能，具备体积小、成本低、易操作的特点，手机APP通过WIFI接收数据，只需要输入正确的IP地址和端口即可成功与单片机连接，总体来说，整个系统操作比较简单且使用于大部分人群。因此，从操作可行性方面，本次设计是可行的。2.2需求分析本次设计主要分为监测、显示和报警三大部分，一套完整的系统的开发过程需要有需求分析，保证系统的完整性和实用性，本次系统的分析包括温湿度检测、烟雾浓度检测、LCD1602显示屏显示检测到的各个数据的值、按键用于设置温湿度和烟雾浓度声光报警上限值、蜂鸣器用于报警和ESP无线模块用于单片机和APP之间的通信共五个部分。图2-1是整体工作原理图：图2-1工作原理图1.温湿度监测本次设计需求实时检测温度的数值，同时也会实时检测湿度的数值，为了实现需求，系统采用了DHT11传感器。2.烟雾浓度监测本系统不仅拥有实时检测当前环境温度和湿度的功能，还拥有烟雾浓度检测功能。烟雾浓度监测需要实现实时检测烟雾的浓度数值的功能，具体数据的采集过程通过MQ-2传感器来完成。3.LCD1602显示屏显示采集到的数值本次采集到的数据通过LCD1602显示屏呈现在开发板上，第一行显示温湿度浓度，第二行显示烟雾浓度，每次数据的实时更新会存在短暂的延迟。LCD1602显示屏质量高且不会闪烁，并且具备重量轻和消耗电量较少的特点。4.按键调节报警上限值按键就是用来进行设置相关的信息参数，工作原理就是按下输出低电平松开高电平。5.ESP8266无线模块本次设计通过一款名为ESP8266实现了系统所需要的无线通信功能，该硬件承担了单片机与APP之间的连接作用。3.硬件系统设计3.1家庭可燃气体与烟雾智能监测的系统原理家庭可燃气体与烟雾智能监测系统主要由STC89C52、DHT11传感器、MQ-2传感器、LCD1602、ESP8266、按键电路、蜂鸣器等部分组成。该系统的硬件组成图和原理图分别为图3-1和图3-2所示：图3-1系统硬件组成图图3-2系统硬件原理图3.2硬件模块单片机模块是所有硬件的核心，经过事先调研，采用了STC89C52单片机，使用的也是传统的51内核。3.2.1单片机控制系统工作原理系统开始时，STC89C52单片机控制各个模块开始工作，屏幕模块上可以观察实时采集到各种数据。当这些数据中的某一个或多个大于事先设置的报警值时，蜂鸣器就会做出声光报警的回应。通过无线模块实现硬件系统与APP之间的连接，手机APP实时接收到温湿度和烟雾浓度的数据。3.2.2STC89C52介绍单片机实物图如图3-3所示：图3-3单片机实物图STC89C52单片机的介绍：STC89C52基于51内核，语句兼容，其中STC89表示片内CPU的内核是8051，C表示工作电压为5.5V~3.4V，51表示程序空间大小为4K字节，如果是51则表示程序空间大小为8K字节，有时STC89C52后面还会跟着一个RC，表示RAM为512字节，如果没有这个标识，则为256字节。单片机引脚功能介绍：VSS引脚功能为接地，VCC引脚功能为电源电压；XTAL1和XTAL2是时钟电路引脚；T0为定时器/计数器0接入端，T1为定时器/计数器1输入端；INT0为中断0输入端，INT1为外部中断1输入端；RXD为串行口输入端，同样的TXD则为输出端，RST为复位端且高电平有效，P1.0~P1.7为8位准双向I/O口。单片机的引脚图如图3-4所示：图3-4单片机引脚图P1口能提供四个TTL的驱动电流，P3端口同样如此，除此之外，P1端口和P3端口还有其他的一些复位功能，P1.0、P1.1和P3口引脚复位功能如表3-1所示：表3-1蓝牙模块参数引脚号复用功能P1.0时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器2捕获）P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2外部中断0P3.3外部中断1P3.4定时器0的外部输入P3.5定时器1的外部输入P3.6WR写外部数据存储器P3.7RD读外部数据存储器3.2.3LCD1602液晶显示屏模块LCD1602是该系统的显示屏模块，其中的1602指的就是可以显示2行内容，其中每行有16个字符，其编程用到的主要引脚有三个，分别为E：通过它实现数据传输；R/W：主要对LCD1602进行写数据操作和读数据；RS：主要对LCD1602进行数据字节和命令字节的传输操作，编程主要是围绕这些引脚按照时序进行上述四个基本操作。实物图如图3-4和图3-5所示：图3-4LCD1602显示屏实物正面图图3-5LCD1602显示屏实物背面图本次系统之所以选择了LCD1602这个硬件，主要是因为它显示数字和字母比较方便清楚，操作简单。LCD1602呈现出的亮度主要由RAM区的1024字节的内容决定，其硬件电路原理图如图3-6所示：图3-6LCD1602显示屏原理图3.2.4MQ-2烟雾传感器模块选用MQ-2的原因有很多，它适用于对大部分气体的监测，对烟雾的监测也很理想，同时也受温湿度的影响，主要在工厂的气体泄露监测中有着很大的作用，也时常应用于家庭气体监测，所以MQ-2是一种多功能且适用多场景的监测气体的硬件。它具备成本低、长时间工作性能好、良好的重复性、对气体的灵敏度高、电路驱动简单的特点REF_Ref15505\r\h[3]。MQ-2的实物图如图3-7所示：图3-7MQ-2实物图因为MQ-2输出的是模拟量，需要把模拟量通过芯片ADC0832作用后转换为数字量，再传输给单片机，芯片可以双数据输出，以减少数据错误，同时ADC0832是串行数据输出，所占用I/O口更少，电路图如图3-8所示：图3-8MQ-2电路图3.2.5DHT11温湿度传感器模块本次设计采用的是DHT11传感器，它是如今比较常见的温湿度传感器。这个产品具备数字信号输出和独特的单总数据传输线协议，有着低功耗、四引脚安装、防水性和高精度等特点。MQ-2的转换时间为75ns，比传统同类型硬件的速度要快很多REF_Ref15920\r\h[4]。该模块的电路图如图3-9所示：图3-9DHT11模块电路图3.2.6按键电路模块按键就是用来设置相关的信息参数。按键具有四个引脚，对角是连接到单片机引脚或者是GND。12和34引脚是互通的，所以我们只需要12或者是34引脚连接单片机或者GND就可以。它的工作原理就是按下输出低电平和松开输出高电平。原理图如图3-10所示：图3-10按键电路原理图3.2.7蜂鸣器模块其模块一端连接三极管的引脚，另一端接地。三极管选用PNP类型，作用是放大电流。因为单片机电路的电路非常小，无法提供蜂鸣器所需的电流，经过三极管放大驱动电流后，电流放大200倍，驱动蜂鸣器报警。同时三极管的电阻起到限流的作用，因为系统上电后引脚默认为高电平，所以为了防止其导通，只有我们想让三极管进行操作的时候才会给蜂鸣器一个低电平，这样蜂鸣器才会进行报警。该模块电路图如图3-11所示：图3-11蜂鸣器原理图3.2.8ESP8266无线模块本次设计经过深思熟虑选用的无线通信硬件为ESP8266，它的作用是实现系统与手机APP之间的无线通信。ESP8266是无线WIFI模块，可以通过局域网就进行数据通信。该模块是一款超低功耗的透传模块，功能非常强大，通信距离很远，价格低，体积小，方便去嵌入奥任何产品。P3.1是单片机的t也就是发送，RXD代表接收，那么同样的道理，当WIFI把数据发送给单片机那么，就需要TXD引脚发送到单片机接收引脚P3.0这个时候就完成了数据通信，WIFI模块工作电压是3.3V所以我们不可以连接5V。实物图如图3-12所示：图3-12ESP8266无线模块实物图硬件电路图如图3-13所示：图3-13ESP8266无线模块电路图

4.软件设计与实现本次系统程序设计具体实现就是可以通过ESP8266无线模块实时接收到单片机监测到的温湿度和烟雾浓度数据，并通过无线WIFI通信在手机APP上显示实时数据。4.1程序语言及开发环境对单片机系统进行编译可以在Keil4软件平台上实现，通过C语言完成编译，它有简洁的语言、丰富的数据类型和运算符、代码具有较好的移植性、可生成高质量、执行效率高的程序等特点，同时也具备平台无关性。Keil4是一个开发单片机的系统，主要使用C语言，并且对51系列单片机兼容，Keil4是在2009年2月发布的，开发单片机所使用软件的不二选择就是Keil4。使用Keil4开发编程单片机如图4-1所示：图4-1Keil4开发界面开发手机APP使用的语言是JAVA语言，是一种静态语言。JAVA语言分为JAVAEE、JAVASE和JAVAME三种。它具有简单、稳健性、安全性、没有头文件、操作符重载、丰富的类库等特点REF_Ref17399\r\h[5]。手机APP是在AndroidStudio开发平台上使用JAVA语言开发编译的。AndroidStudio有着无比强大开发代码的工具，并且它还同时具备更多其他的功能，例如：统一的环境、快速且功能丰富的模拟器、大量的测试工具和框架和Lint工具。它有完善的插件系统、具有Gradle工具、不断被完善等优点。如果要使用该软件的话，需要先搭建Android的开发环境，首先安装JDK，在最新版的软件中，当你安装原软件时就可以选择直接搭建SDK，或者在Settings里自行安装REF_Ref17723\r\h[6]，如图4-2所示：图4-2安装SDK界面然后就可以创建AndroidStudio工程，如图4-3所示：图4-3Android工程目录界面4.2主程序架构对硬件设计完成之后，就要进行软件设计，首先设计单片机和功能相关的各种传感器模块。设计前首先要明确一整套流程，所以先画一个流程图，对各种传感器进行排序，然后进行系统设计。首先是对各个硬件初始化，之后各个传感器模块开始工作，实时监测温湿度和烟雾浓度值，如若超出报警值则进行报警操作。启动步骤为：各个模块初始化，硬件DHT11检测当前温湿度数值，硬件MQ-2检测当前烟雾浓度值，按键设置每个检测值的报警上限值，当实时检测到的三个数值中的一个或多个超出预先设置的上限值时，STC89C52驱动三极管控制蜂鸣器进行警报操作，同时STC89C52实时将检测到的所有数据通过ESP8266WIFI模块发送到手机APP上。整个系统的流程图如图4-4所示：图4-3系统流程图4.3LCD1602显示屏流程图给LCD1602通上电后，会进行把数据变为默认值的操作：屏幕和内部存储清空。单片机控制显示屏的亮度和内容。延迟一段时间后，系统将检测到的数值通过LCD1602呈现出来。设置报警上限值的具体操作过程也会在显示屏上展示出来，根据按键的设置实时改变显示屏上的报警上限值。该部分具体工作流程图如图4-4所示：图4-4LCD1602显示屏流程图4.4ESP8266无线WIFI通信流程图当ESP8266无线模块连接成功后，开始供电，按下ESP8266模块的开关，电源指示灯亮起。首先进行串口初始化，这个时候LCD1602显示屏上呈现“ESP8266INIT”内容，之后STC89C52开启总中断，当有信号输出后，进入总中断，开启串口中断，需要发送数据时，进入串口中断。之后启动定时器1，过一小段时间后发送温湿度和烟雾浓度信息，然后配置串口的工作方式，这里配置为1，最后设置初值，整个流程进行完毕。串口的作用是单片机和ESP8266无线模块之间进行通信，将检测到的温湿度和烟雾值发送给手机，并在手机APP上实时显示接收到的数值REF_Ref18291\r\h[7]，ESP8266无线通信流程图如图4-5所示：图4-5ESP8266无线WIFI模块流程图4.5温湿度检测流程图DHT11传感器里含有测温和测湿元件，通上电且开启电源开关后，DHT11就开始工作。采集过程首先是STC89C52发起开始信号，通过I/O引脚发送给DHT11硬件，之后DHT1传感器反向单片机发送响应，并将采集到的数据按照40位数据帧格式输出。DHT11模块将检测到的数据以数字量的形式输出给单片机，单片机内部计算后得出此时的温度，之后显示在LCD1602上。检测过程如图4-6所示：图4-6温湿度检测流程图4.6烟雾浓度检测流程图MQ-2的工作原理是当检测到的气体浓度变大时，该硬件的电导率就会变大，随着电导率发生变化，电阻也会发生相应的改变，二者之间的关系是倒数关系，所以输出的模拟信号会随着电阻率的增大而变大，等同于气体浓度变大时的变化，但是电压不能过高，会导致传感器烧坏坏掉。流程图如图4-7所示：图4-7烟雾浓度检测流程图4.7AD模数转换程序设计ADC0832就是把一个模拟电路转换为数字电路。ADC0832有很多外部引脚，比如：CS是片选端并且低电平有效，CH0和CH1是信号输入端，它有着双模拟数据传输通道、功耗低等优点。ADC0832同时也有SPI接口，对CHO通道的信号进行转换，结果存于累加器A中REF_Ref18797\r\h[8]。流程图如图4-8所示：图4-8ADC0832模数转换流程图部分编译代码展示如图4-9所示：图4-9ADC0832模数转换编译部分代码4.8按键子程序设计按键所控制的功能包括预先调节每个被监测量的报警值。单片机的按键具有4个引脚，想要对按键进行消抖只需要加上一个短暂的延时函数就行了。按键的工作原理就是对低电平信号进行检测，会在主程序中重复地检测，当检测到低电平信号时，就会立即中断并进入按键子程序。3个按键分别表示切换、加、减。在不同页面表示不同的功能。分别用3个函数执行不同的操作，同时进行延时操作，防止误差。流程图如图4-10所示：图4-10按键流程图4.9手机APP程序设计本次APP的外观设计具体实现在layout文件夹里，在编写JAVA语言的时候可以通过AndroidStudio的实时预览功能实时查看代码具体实现效果REF_Ref20335\r\h[9]，具体如图4-11所示：图4-11APP预览图手机APP通过ESP8266无线WIFI模块与单片机进行无线通信，主要作用就是可以远程在手机上实时查看单片机检测到的温度、湿度和烟雾浓度值，以实现实时预警的作用。具体流程是打开手机WIFI并连接ESP8266_WIFI这个无线WIFI网络，输入密码连接后，打开APP点击TCPClient,分别输入端口号：8080和IP：192.168.4.1完成连接REF_Ref20763\r\h[10]。APP演示图如图4-12所示：图4-12APP演示图5.系统调试5.1元器件的选择与焊接本次系统设计的元器件主要有STC89C52、LCD1602、DHT11、MQ-2、无线模块、按键、蜂鸣器、三极管、电源键、开关、电阻、电容、晶振等。根据自己所设计系统需要的型号很容易在网上购买到。组装时需要注意以下几点：1.所有元器件在组装前应该全部测试一遍，以保证所有的元器件都是正常可使用的。2.为了方便安排整个板子的导线之间的连接穿插，各个电路组装的方向要相同。3.仔细辨明元器件的正反向，对于有正反级的元器件，组装时需要注意其极性，否则会导致系统设计失败。4.在焊接中连线需要做到尽可能排线简洁。组装方式和排线布局是很重要的部分，合适的方法可以使系统的外观整洁悦目，并且方便调试和排除电路故障。本次系统使用的是焊接方法。准备好事先准备的所有元器件，按照设计好的电路板原理图，开始单片机电路板的组装焊接。首先将插板焊接上去，然后焊接晶振电路和复位电路。确定好LCD1602硬件的具体位置，之后通过导线连接显示屏，再分别焊接按键、开关、AD模数转换、DHT11硬件、MQ-2硬件、蜂鸣器、ESP8266无线模块和电源电路，然后用导线将各个模块按照画好的电路图正确地连接起来，确保实现通路。核心STC89C52最后插入到插板上，使用电源供电，按下电源开关，观察LCD1602显示屏是否正常显示，如正常显示，则说明电路正常，之后观察其他各个传感器模块是否正确工作且是否在显示屏上显示数据，全都正常显示则焊接组装成功。如果出现了问题，需要找出每个出现问题的部分逐一解决。5.2功能调试本次系统的具体调试操作是在电路系统全部焊接完成后进行完整地调试，适用于电路比较简单和系统不复杂的调试，一共有通电前检查、通电时观察、单元电路调试和整机调试共四大步骤。单片机焊接测试没问题后，进行功能调试，测试软件是否正确：给单片机通电，LCD1602和ESP8266无线模块初始化，LCD1602上显示“ESP8266INIT”内容。LCD液晶显示屏一共显示两行内容，第一行分别为温度和湿度，第二行显示烟雾浓度。首次按下按键1可以设置温度的报警上限值，按键2和按键3用来增减上限值；第二次按下按键1后，可以设置湿度的报警上限值，按键2和按键3的功能同上；第三次按下按键1后，可以设置烟雾浓度的报警上限值，按键2和按键3的功能同上；以上三次操作都可以通过显示屏实时查看，第四次按下按键1后，显示屏切换到显示实时检测到的温度、湿度和烟雾浓度的界面。将单片机分别置于室内和室外，检测几秒后，可以在液晶显示屏上看到温度和湿度值的变化，可以通过使用手掌捂住温湿度传感器使检测到的温度上升至报警上限值，则蜂鸣器会发出警报。燃烧纸张放到MQ-2硬件模块附近，使其检测到的烟雾数值上升至预先设置的报警上限值，则蜂鸣器也会发出声警报。打开手机APP，搜索名为ESP8266_WIFI的WIFI，输出密码后连接WIFI，此时可以在手机APP上实时查看单片机检测到的温湿度和烟雾浓度值。到此为止，本次功能调试全部结束，如果每个步骤都能够成功且完整的实现，则表示系统达到了预期的目标，可以正常使用运行。具体操作步骤如图5-1~5-5所示：图5-1实物初始图图5-2设置温度上限值图图5-3设置湿度上限值图图5-4设置烟雾浓度上限值图图5-5手机与单片机实时通信图6.结论6.1本文总结本次毕业设计是实现一个家庭可燃气体与智能烟雾检测系统。经过几个月的努力，这个检测系统成功完成了。在这几个月的系统开发中，我学习到了很多知识，一整套的设计包括理论设计、元件的选择购买、完整系统设计、语言编程和最终的调试过程。这次开发系统的实践机会使我受益良多。中国科技每年都在蓬勃发展，国家科技的进步同样会影响到日常生活，所以这种家庭式的检测系统越来越被重视。因此我在本次毕业设计中想到了设计一款比较简单的家庭式的温湿度和烟雾检测系统。在本次设计中，主要设计到的编程内容是单片机指令编程和手机APP的编程，充分的学习了关于C语言编程的相关知识和有关Android开发的JAVA语言，并且充分了解到单片机相关的各种硬件的组装焊接和具体功能的知识。在硬件设计方面，我们认识到了51单片机、各种功能的传感器和按键等等。硬件设计过程中，我们学习到了各种硬件的电路设计，也在各种硬件的官方平台上找到了官方使用手册资料并进行了深入学习。在完成硬件设计后，对整个电路进行焊接组装更是一件充满乐趣的事情，购买元件、设计原理图、焊接组装和调试是一整套实现流程，丰富了自己的动手操作能力。软件设计过程中，再一次巩固了在大学期间学习的AndroidStudio课程，加强了自己JAVA语言的编程能力。对于这一个完整的设计过程，将C语言、单片机原理、JAVA语言和模拟电路原理等多门课程有机的结合应用到了一起。比起以往在课堂上分开的学习各个课程，这次结合式的学习可以使我更容易学会怎么把学到知识转化为实际动手操作能力，实现了活学活用。本次系统设计的步骤如下：1.了解本次系统设计所需要的知识，上网寻找相关文献和资料，进行系统的学习，对系统进行相关的分析，然后写出开题报告。2.通过之前进行过的系统分析，去思考如何实现这次设计，准备设计所使用到的电脑软件，并通过系统需求购买适合系统的相关硬件。3.进行整个系统硬件的焊接组装，并且进行硬件调试测试，以可以成功实现各种硬件功能模块的功能。4.通过AndroidStudio对手机APP软件进行编写，并且通过ESP8266无线模块与硬件进行无线通信，可以实时接收硬件传输的数据。5.完成硬件和软件的设计调试后，对一整套设计进行调试运行，以实现最优的系统呈现。6.撰写最终的毕业论文。6.