系统的总体设计具有以下特点：容易操作，测量简便，监测界面图形化，交互 界面人性化。从整体的角度去选择硬件和设计软件，使硬件与软件的结合更完善， 开发出一个兼具科学性和实用性的生态环境监测系统。

2.2 主要器件选择

（1）单片机 整体系统的下位机检测系统中为了可以很好地协调各个模块，进行下位机的控制，选用了AT89C52单片机作为核心处理器，此单片机是Atmel公司开发设计的。 AT89C52单片机是一种高性能的CMOS，它是由 8K bytes的反复可擦除的只读存储器（PEROM）和 256 bytes的随机存取数据存储器组成的，生产的技术则采用了Atmel公 司的高密度、非易失性的存储技术，在其内部有8位的中央处理器（CPU）和Flash存 储器[9]，此种单片机与其他硬件传感器的结合性更高，符合本设计的需求。

（2）温湿度传感器 温度和湿度是生态环境监测中必不可少的检测参数，下位机检测系统对温湿度的检测采用的是SHT11温湿度数字传感器，该传感器的性能好、功耗低，而且还集成 了用于测温方面的能隙材料制成的测温敏感元件、用于测湿度方面的电容性聚合体 湿敏元件、用于内部转换的14位的A/D转换器和串行电路[10]。使用该传感器测量温湿 度可以更直观更快速地获得温湿度数据供系统使用。

（3）粉尘传感器

本系统对pm2.5的检测采用的是GP2Y1010AU0F传感器，该传感器是日本夏普公司生 产的，它是一种较高精度的粉尘传感器，它最小可以检测到0.8微米的微小颗粒，除此 之外，它内部还安装了光电晶体管和红外线二极管，这使得它能够探测到空气中细小微 粒的反射光，这对于检测极为细小的微粒很有必要,该传感器使用其内部的气流发生器 可以自行将外部空气吸入[11]，以便检测出单位体积内的微粒的个数。该传感器的安装操 作方便、工作寿命长、稳定性高等特点使其应用范围更广。

（4）A/D转换芯片 本系统中对于通过粉尘传感器监测到的模拟电压信号,采用了ADC0832模数转换芯片

进行A/D的转换,通过将转换数据送入单片机内进行pm2.5的转换,以完成pm2.5的检测。 ADC0832内部融合了许多个组件，有8位A/D转换器，有8路模拟开关，以及具有很高的兼容性的CMOS组件。他与单片机的连接十分的简单，可以直接连接。在输入模拟量的 时候，他对模拟信号的输入有较高的要求，当输入的信号量过小的话，则需要先对输入 的模拟信号进行相应的放大，而且输入的模拟量也不能变化的太快，如果要应用在模拟 量输入变化比较快的环境中的时候[12]，必须要在模拟量转化电路中添加上相应的采样保 持电路。

（5）显示器 下位机检测系统中需要对检测到的数据进行实时显示，本系统中采用了LCD1602字符型的液晶显示器当作数据显示的硬件设备，LCD液晶显示器与传统的LED七段数 码管显示器相比起来更适合本系统的选择，LCD显示器具备体积小 、功耗低、显示 内容简单等优点，而且在设计连接硬件时也不需要为其提供其他的驱动电路[13]，操 作相对简单，适用于一些小数据的显示。

（6）串口通信 

在下位机检测到数据后，单片机则需要将数据传输给上位机以供上位机监测系 统对不同参数进行分析处理，本系统中本采用了RS-232串口通信的方式来完成上下 位机的通信。

2.3 系统总体设计图

本系统的设计分为下位机检测系统和上位机监测系统，整体的系统设计图如下 图 2-1 所示。下位机检测系统中有使用 SHT11 温湿度传感器检测温湿度模块、使用 粉尘传感器检测 pm2.5 模块以及下位机使用 LCD1602 显示数据模块。上位机监测系 统中包括了对数据的处理分析模块、数据显示模块、数据设限报警模块、数据存储 模块和历史数据查询模块。其中的数据存储模块则是上位机使用 LabVIEW 软件通过 连接数据库对生态环境参数进行保存，历史数据的查询则是通过 LabVIEW 检索相对 应的数据库得到需要的数据。上下位机的数据则通过串口通信的方式来传递，形成 了一个完整的生态环境监测系统。 LabVIEW的生态环境监测系统开发+源程序(4):http://www.chuibin.com/tongxin/lunwen_206539.html