1. 研究目的与意义
随着科学技术的飞速发展，高校对实验室建设越来越重视以及国家教育经费的持续高效投入，对实验室的建设起到了巨大的作用。随着实验室的种类和数量不断增加，实验室规模不断扩大，实验室内的教学科研活动日趋频繁，进入实验室的人员和类别越来越多，安全事故时常发生，引起了高校和社会的高度关注。如何保证实验室在安全的环境下进行教学和科研活动是当前重要的研究目标。随着实验室应用的领域也越来越宽广，其对环境的要求越来越严格，恒温恒湿无尘环境的需求也越来越大。
目前已建成的实验室门类繁多，使用的仪器设备多样、使用人员集中及种类多样，从学生到教师、校外人员等等，平且实验用房的紧张、实验人员操作及安全意识的层次不齐，使得安全工作面临越来越多的问题。实验室本身实验功能的特殊性，涉及水、电、气、火等的安全使用，仪器设备的正确操作，化学试剂尤其是有毒试剂的正确使用和管理等。实验室经常使用种类繁多的化学药品、易燃易爆物品和剧毒物品，一些实验需要在如高温、强磁等特殊环境下进行，有些实验还会产生有毒有害物质等问题，实验室的安全问题变得相当突出。针对这些问题我们对实验室的温湿度和灰尘浓度进行监控。
传统环境参数的监测需要相关专业的仪器设备,测量设备体积较大,实时性差,精度低,还需花费较大的人力,已不再适应现代经济的快速发展的要求。通过人工不间断测量、记录大量数据的方式来实现环境监测的方式不似需要耗费大量的人力物力,监控信息也会随着季节的更替变得不准确。科学技术的发展让环境温湿度从单纯的记录扩展到监测与控制功能，具有多种记录方式及任意的记录时间间隔设置。监测系统也可脱机独立工作，当需要读取数据时可通过通讯接口由计算机读取记录仪内的数据。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：设计一个基于单片机的高精密实验室环境监控系统，实现对实验室温湿度和灰尘浓度的监控。
该系统应包括：传感器、a/d转换器、d/a转换器、单片机控制系统、lcd或者数码显示单元。本设计采用at89s51单片机作为主控制器。
3. 研究的方法与步骤
本系统主要由at89s51单片机及其传感器、a/d转换器、d/a转换器、单片机控制系统、lcd显示单元等部分组成。在查阅相关资料和参考成熟的相关方案的基础上，采用温度传感器、湿度传感器和灰尘传感器完成温度、湿度和灰尘浓度的数据采集，将数据由d/a转换器传输到单片机进行处理，再由a/d转换器将数据在lcd上显示。从而使得在单片机控制下的实验室环境监控系统具有温度、湿度和灰尘浓度的显示功能。
4. 参考文献
[1] 吴险峰.《51单片机项目教程》[m].人民邮电出版社，2016
[2] 王建，宋永昌.《88例学会51单片机》[m].中国电力出版社，2014
[3] 郭天祥.《新概念51单片机c语言教程（第二版）》[m].电子工业出版社，2018
5. 计划与进度安排
（1）2022-10-27～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。
（2）2022-3-12～2022-4-8 硬件功能分析，熟悉单片机指令及编程语言。
