基于MXT8051的便攜式環(huán)境監測儀設計

　　引言

　　由于工業(yè)化進(jìn)程加快，環(huán)境污染日益成為國際社會(huì )共同關(guān)注的問(wèn)題。當今社會(huì )普遍關(guān)心企業(yè)、家庭、公共場(chǎng)所的污水、污物、廢氣等排放問(wèn)題，希望持續惡化的環(huán)境能得到改善，可靠、有效、快捷的簡(jiǎn)易便攜式環(huán)境監測儀應運而生，它的出現為日益嚴重的環(huán)境問(wèn)題提供了測試依據。

　　目前大多數環(huán)境監測儀采用高速DSP或其他高速嵌入式處理器(ARM)，但是這造成價(jià)格與功耗上升，在快速的便攜測試領(lǐng)域中應用受到限制。而基于單片機的簡(jiǎn)易便攜式環(huán)境監測儀具有功耗低、成本低以及應用范圍廣等特點(diǎn)。本文基于北京時(shí)代民芯科技有限公司生產(chǎn)的MXT8051單片機設計出一款能夠同時(shí)監測煙霧、濕度、溫度、壓力以及酸堿度等多種環(huán)境對象，并且具備RS485、GSM網(wǎng)絡(luò )擴展與PC機通信等多種功能的便攜式環(huán)境監測儀。

　　系統方案設計

　　本系統硬件結構方案如圖1所示。系統設計采用MXT8051自帶的3路AD和3路OP共同完成3路環(huán)境參數的測試，其余幾路環(huán)境參數可以通過(guò)更換傳感器進(jìn)行測試，也可由外接AD與運放等電路進(jìn)行采集，由MXT8051的通用IO口進(jìn)行讀取，測試到的數據可以存儲在EEPROM中，也可通過(guò)RS232串口送到PC端進(jìn)行處理，同時(shí)系統設計時(shí)留有GSM接口，可進(jìn)行遠程網(wǎng)絡(luò )監控布置，這樣方便用戶(hù)選擇與升級，通過(guò)利用MXT8051自身的資源可以減少外圍硬件電路，同時(shí)減少硬件復雜度。

　　在系統硬件設計中，主要考慮到系統模塊的重用性，故在設計過(guò)程中盡量采用MXT8051本身的資源，但是MXT8051本身在模擬電路方面的各項指標并不能滿(mǎn)足所有的測試信號，因此在本設計中，以MXT8051自有的電路為基礎，結合外圍專(zhuān)用的模擬放大電路進(jìn)行信號調理，基于系統性能、尺寸、價(jià)格等方面的考慮，系統對前端采集部分電路(包括煙霧、可燃氣體、濕度、溫度以及壓力傳感器電路)、無(wú)線(xiàn)模塊電路、系統控制電路和AD電路均采用模塊化設計。