基于单片机空气质量检测仪设计毕业设计.doc

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1、基于单片机空气质量检测仪设计毕业设计目录前言1第1章本课题的主要研究内容、方法及总体设计3§1.1课题设计的内容3§1.2课题设计的方法3第2章空气质量检测仪的硬件设计5§2.1空气质量检测仪系统简介5§2.1.1系统硬件结构及原理5§2.2STC90C51单片机简介5§2.2.1STC90C51主要性能参数：6§2.2.2时钟电路模块7§2.2.3复位电路模块7§2.3传感器的选用8§2.3.1气体传感器8§2.3.2温湿度传感器10§2.4模数转换电路设计16§2.5声光报警电路设计18§2.6液

2、晶显示电路设计18§2.6.1LCD1602的基本参数及引脚功能19§2.6.2LCD1602的指令说明及时序20§2.6.31602LCD的RAM地址映射及标准字库表23§2.6.4LCD1602的一般初始化过程24§2.7按键电路设计25§2.8电路电源设计25§2.9本章小结26第3章空气质量检测仪的软件设计27§3.1系统软件设计思路27§3.1.1编程语言的选择27§3.1.2软件功能需求27§3.2软件模块设计28§3.2.1主程序模块28§3.2.2AD转换模块30§3.2.3液晶显示模

3、块30§3.2.4声光报警模块30§3.2.5按键模块30§3.3本章小结31第4章仿真调试32§4.1系统硬件调试32§4.1.1常见的硬件故障32§4.1.2硬件调试方法32§4.2系统软件调试33§4.3本章小结34结论35§1主要结论35§2展望35参考文献37致　谢38附　录39附录一39附录二40前言一、课题研究的目的及意义空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一。空气质量检测种类包括装

4、修污染、办公室内空气检测、作业场所有害物质检测、食堂油烟检测、锅炉大气及工业窑炉检测及工厂排放工业废气检测。当今，人类正面临“煤烟污染”、“光化学烟雾污染”之后，又出现了“室内空气污染”为主的第三次环境污染。美国专家检测发现，在室内空气中存在500多种挥发性有机物，其中致癌物质就有20多种，致病病毒200多种。危害较大的主要有：氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量触目惊心的事实证实，室内空气污染已成为危害人类健康的“隐形杀手”，也成为全世界各国共同关注的问题。据统计，全球近一半的人处于室内空气污染

5、中，室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。本课题主要研究设计基于量化检测的“空气质量检测仪”系统，此系统旨在实现室内空气温度、湿度、有害气体的预警监测，有利于进行全方位的评价室内空气质量，为人类营造一个健康的室内生存空间。空气质量检测仪体积小，功耗低，操作简单，适合应用于家庭和社区的医疗健康保健，能够实时知道室内空气的质量。二、国内外的研究状况气体传感器测定甲醛成为近年来甲醛检测研究的新热点。早在1983年，压电类甲醛传感器就已问世。这种传感器可

6、以不需要对样品进行任何处理就可以测定，但易受水分子的影响而使晶体震动频率发生漂移，故基本无实用性。为适应室内空气甲醛现场快速检测的要求，目前已开发出不少甲醛快速测定仪，这些仪器可直接在现场测定甲醛浓度，操作方便，适用于室内和公共场所空气中甲醛浓度的现场测定，也适用于环境测试舱法测定木质板材中的甲醛释放量。但这些仪器的工作原理、响应性能、适应范围等都不同。31在测试甲醛、苯等害气体方面，国外比较出名的有:美国ESC公司生产的Z一300甲醛检测仪、英国PPM公司生产的PPM-400甲醛检测仪;国内的有:江

7、苏安普电子工程有限公司生产的400型甲醛分析仪、北京宾达绿创科技有限公司生产的甲醛测定仪抑一308等。这些仪器可实现对有害气体的检测功能，适用于专业检测机构或实验研究机构。准确测定甲醛、苯、氨等有害气体的设备昂贵(如英国PPM公司生产的PPM400甲醛仪约两万多元)，测定时间较长，每隔一段时间就需进行重新标定，需要专业人员进行操作，很难连续测定；目前国内外产品的设计差异主要集中在监测传感器和控制单片机芯片的选用，操作方面国外的产品操作界面方便，功能加完备。31第1章本课题的主要研究内容、方法及总体设计

8、§1.1课题设计的内容以单片机为核心，选择合适的传感器，实现对空气质量的检测。§1.2课题设计的方法查阅相关资料，应用电脑软件进行仿真、调试，制作硬件设备，在实际环境中测试并进行修改、调试，直至达到课题要求。§1.3总体方案设计本设计集VOC气体及温湿度监测，显示与报警于一体，利用MCU进行数据采集保证了前台数据的及时、准确，有利于进行全方位的评价。仪器采用锂电池供电，具有良好的便携性和通用性，并且使用LCD点阵式液晶屏显示菜单，有良好的人机对话界面。§