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基于单片机空气质量检测仪设计 摘 要 IAQ）状况受到越来越多的关注。人的一生中有三分之二的时间是在居室内度过的。本文研究的室内便携式智能空气品质监测仪是以室内空气中有毒有害气体的监测监控为背景，是以STC工公司的一款8位超低功耗单片机STC90C51为控制核心，能够实现对室内温度，湿度，VOC气体的实时采集处理、显示、报警等功能。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LCD1602点阵式液晶屏显示菜单，有良好的人机对话界面。同时设计了声光报警系统，实现在参数超标时及时的报警。室内智能空气品质监测仪体积小，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。 关 键 词：LCD显示，温湿度，VOC气体 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 § 1. 3总体方案的设计 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 §2.2 STC90C51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 附　录 39 附录一 39 附录二 40 前 言 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。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。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。 §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。 §1.3.1系统框图 图1-1 系统总框图 §1.3.2功能设定 显示部分采用LCD1602显示屏，循环显示各项测量值的上下限及实