摘要城市空气质量是作为城市环境的重要指标之一，将直接影响到城市居民的健康甚至出行。
近年来，由于城市空气污染日益加重，所以应该对城市空气的质量进行全天候实时的监测。
本文设计了一种基于AT89S52单片机的低成本远程空气监测系统。
系统可对城市各个区域的大气温度、湿度、气压、风速和CO，SO2气体浓度进行监测。
传感器输出的信号通过电流电压转换和运算放大器的放大之后，送入14位高精度A/D转换芯片MAX1148。
测量的数据由单片机处理之后，可以通过DM12864LCD液晶进行显示，可以通过电机驱动芯片L298N来控制电机的正反转，从而控制集气瓶的开关来收集空气。
由于单片机本身I/O 口有限，通过扩展一个具有I2C总线功能的PCF8574芯片实现I/O口的扩展，扩展后可以用键盘设定时间，单片机通过以太网控制器ENC28J60可以远程和终端的计算机进行通信，以实现对城市空气质量的实时监测。
同时，当网络中断或者拥挤的时候，系统监测到的数据可以临时存储在PCF8570储存芯片内。
本系统可以灵活地部署在以太网络的各个区域，形成完备的监测网络，实现了对空气中各个重要指标的监测。
关键词：空气质量；实时监测；以太网；远程通信AbstractCity air quality is as one of the important indicators of environment in the city, will directly affect the health of the residents and even travel city.This paper describes the design of a low cost remote monitoring system based on AT89S52 single chip microcomputer. The system can be in all regions of the city atmospheric temperature, humidity, air pressure, wind speed and CO, SO2gas concentration monitoring. The sensor output signal by amplifying current and voltage conversion and operational amplifier, into 14 bits high precision A/D conversion chip MAX1148. The measured data is processed by the single chip computer, can be displayed through the DM12864LCD LCD, can reverse to control the motor through the motor drive chip L298N, switch to control the gas collecting bottle to collect air. As the microcontroller itself I/O Export Co., through the implementation of extended I/O expansion with a I2C bus function of PCF8574 chip, after expansion can set the time using the keyboard, MCU through the Ethernet controller ENC28J60 can communicate with the remote terminal computer, in order to realize the real-time monitoring of the city air quality. At the same time, when the network interruption or congestion, system monitoring data can be temporarily stored in the PCF8570 storage chip.This system can be flexibly deployed in each area Ethernet network, forming a complete monitoring network. The monitoring of the important index in the air.Keywords：Airquality;real-time monitoring;Ethernet;remote communication目录第1章绪论 (1)1.1 研究空气质量监测的背景及意义 (1)1.2 国内外空气质量监测系统的研究状况 (2)1.3 本文研究内容 (5)第2章系统方案论证 (6)2.1 系统设计要求及参数指标 (6)2.2 总体方案选择 (6)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1 单片机外围电路 (9)3.2 风速监测电路 (11)3.3 CO监测调理电路 (12)3.4 大气压监测调理电路 (14)3.5 湿度监测调理电路 (15)3.6 SO2监测调理电路 (17)3.7 AD转换电路 (19)3.8 温度监测电路 (20)3.9 外部数据存储电路 (21)3.10 按键电路 (22)3.11 时钟芯片电路 (23)3.12 LCD显示电路 (24)3.13 单片机接口扩展电路 (25)3.14 电机正反转控制电路 (26)3.15 以太网接口电路 (28)3.16 电源电路 (30)第4章系统软件设计 (32)4.1 系统主程序 (32)4.2 初始化子程序 (33)4.3 读取时间子程序 (33)4.4 温度检测子程序 (34)4.5 A/D转换子程序 (35)4.6 显示子程序 (36)4.7 通讯子程序 (38)4.8 电机控制子程序 (39)第5章毕业设计总结 (41)5.1 本文主要研究工作 (41)5.2 后续研究工作展望 (41)参考文献 (43)致谢 (45)附录Ⅰ电路图 ......................................................................... 错误!未定义书签。
附录Ⅱ系统程序 .. (46)附录Ⅲ外文文献 (57)第1章绪论1.1研究空气质量监测的背景及意义人们的生活水平越来越高，对环境的关注也越来越多。
而空气质量的指标是一个重要的因素。
现在，地球上有将近七十亿的人口，其中，一半的都是城市人口。
由于工业发展开始以后，城市人口，规模在不断地扩大，工业发展速度也呈现快速发展的趋势。
特别是工厂的兴建和机动车辆快速发展。
所以这导致了城市空气污染的日益加重。
每天在城市里面的汽车排放出的尾气，城市边缘工厂排放出的工业废气和其它方面的污染源排放的污染的空气，这些都对居住在城市里面的居民的健康造成了很大的伤害。
为了保障人们呼吸新鲜空气，就必须加强空气质量监测的系统建设。
随着中国经济的快速发展，城市空气的污染状况还会进一步地加剧。
如果现在不能有效的控制空气污染，这将会对居民的健康和生存起到不可逆转的威胁。
根据网上数据，中国现在至少有2.8亿城市居民在呼吸着被污染的空气。
但让人欣慰的是，政府现在已经认识到被污染的空气对民众健康的威胁。
所以也采取了很多措施来检测，控制被污染的空气。
就城市而言，因为每天道路上拥堵的车流量，所以，汽车排放的尾气主要集中在十字路口和每条道路的分岔口。
还有化工厂、炼油厂、发电站等工业园集中的地区，它们所排放的废弃烟雾和有毒物质，会随着空气的流动，飘到居民居住区。
这些都是空气污染比较集中的地方，所以应该具体检测和监控，并加以控制。
在采取所有有效的控制措施前，对污染空气的检测是最为重要的。
因为只有知道了污染空气的成分，才能对污染空气做好有效的控制。
按照国家环保总局的规定，目前城市发布的空气质量报告，主要是一氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物这三种污染物质的质量指数和相应的空气质量级别，并作空气质量状况的说明和人体健康影响程度描述。
大气污染监测是环境保护工作者获得关于空气质量的第一首途径。
他可以侦查有害物质的来源、分布、数量、动向等规律。
为改善环境、保护人民健康提供资料。
大气污染检测一般可以分为三类。
（1）对污染源的检测，如工厂的烟囱，汽车尾气排出口的检测。
目的是为了了解这些污染源所排出的有害物质是不是达到了国家的排放标准规定，并分析它对大气污染的影响。
以便加以从源头上对污染源进行控制。
当通过了长时间的定期检测，数据积累后，可以为修订排放标准提供科学依据。
（2）对某一区域内大气的监测。
是为了了解和掌握环境污染的情况，进行大气质量评估。
同时也为某些大中型城市的城市规划、防护隔离等提供科学的依据。
（3）对特定的目标进行检测。
这是选定某一种或者多种污染物进行的特定的监测。
如火力发电站附近的对上呼吸道有刺激性的SO2气体进行检测。
因此，监测是研究这一类问题的主要目的。
在很长一段时间，我国的空气质量检测技术和监控网络都远远落后于一些西方发达国家，当点式的空气质量监测仪日趋成熟完善，美国率先大力普及，日本不甘落后的时候，我国虽然紧随其后，加大了采用这种检测仪器的力度，但由于特殊的国情和各种因素的限制，点式的空气质量监测仪在我国的普及程度远远低于欧美和日本，且在安装技术和安装水平上的限制，我国在点式监测仪上的运行成本要远远高于同种设备在欧美国家的成本。
[1]随着科学技术的发展，出现了开放式的空气质量监测系统，这种系统主要是采用线状形式进行空气质量监测的采样，相对于传统的监测系统，灵敏度更高一些，同时，由于其特殊的采样方式，使得采集到的样本，通过科学的分析得出的结果更加具有客观性和准确性，更能代表这个区域的空气状况，而且，使用的寿命长，护理量很小，因此，有着远远低于传统空气质量监测系统的运行成本。
[2]1.2国内外空气质量监测系统的研究状况现在主流的关于空气质量监测的技术主要有三个：1.点式的空气质量监测仪。
这个系统应用的是比较成熟的检测方案，具有完善的布点理论、数据统计理论、污染成因和演变趋势模型理论。
目前在美国的有4000多个监测点，日本有2000多个监测点。
在我国也大量使用。
该方法已经成为空气自动检测技术的主导方向。
但是该系统只能检测一个或者最多两个参数。
安装形式有两种：固定站房式和车载式。