51单片机的室内空气质量检测系统的设计论文

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1、基于单片机的气体质量检测系统的设计摘要本论文研究设计了一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的室内空气质量检测系统。其设计方案基于89C51单片机，选择瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛传感器和MQ-5气体传感器。系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示甲醛浓度值。文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的甲醛容许浓度和天然气规定浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报警点

2、的上限值可以通过单片机编程进行设置。另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。本系统的量程为0-10ppm，精度为0.039ppm。关键词:甲醛检测/天然气检测/AT89C52单片机ABSTRACTThisthesisdesignofapaperforpublicplacesandindoortestingandover-limitalarmfunctionswithindoorairqualitytestingsystem.Itsdesignisbasedon89C51singlechip,withthe

3、choiceofMQ-5gassensorsandCH20/S-10formaldehydesensorfromSwitzerlandmengbabocompany.Sensorsystemwilloutput4~20mAstandardsignalthroughthecoreADC0832forA/Dconversioncircuitafterconditioning,bythesingle-chipmicrocomputerfordataprocessing,atlastdisplaytheformaldehydeconcentrationontheLCD.Theart

4、icledetailedthedataacquisitionsubsystem,dataprocessinganddatadisplayandalarmsystemcircuitdesignmethodandprocess.WhenthesamplingsiteswhentheformaldehydeandNaturalgasconcentrationexceeded，Tothesingle-transistordrivecircuitaudioalarmwillsoundthealarm，Testingstafftoremind.Atthesametime，Theconc

5、entrationofformaldehyde,Canbesetthroughthesingle-chipprogramming.Inaddition,thesystemsignalsaconcentrationcompensationsignalprocessing,areductionofmeasurementerror,therefore,haveahighmeasurementaccuracy,andsimplestructure,excellentperformance.Therangeofthesystemfor0-10ppm,accuracy0.039ppm.

6、Keywords:Formaldehydedetection,Naturalgasdetection,AT89C52single-chip目录中文摘要I英文摘要II1绪论11.1引言1２概述22.1系统总概述22.2总体方案设计22.3硬件设计22.4软件设计32.5硬件结构32.6软件结构33硬件设计43.1硬件设计主电路图43.2硬件选择43.2.1MCU的选择与简介43.2.2单片机最小系统的实现63.2.3数据采集系统83.2.4模数转换的选择与简介113.2.5按键选择与简介133.2.6外围扩充存储器133.2.7时钟芯片选择与简介143.2.8上拉电阻153.

7、2.9液晶显示器简介153.2.10报警电路163.2.11硬件仿真环境介绍164软件设计184.1编写语言的选择184.2编译软件介绍184.3主程序模块184.4模数转换194.5按键模块194.6时钟模块204.7液晶显示模块205系统仿真21结束语23致谢24参考文献25附录26附录一硬件设计主电路图26附录二检测主程序程序271绪论1.1引言甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。其37%的水溶液称为福尔马林，医学和科研部门常用于标本的防腐保存。