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基于单片机空气质量检测仪设计

摘要

随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们对环境问题及健康问

题日益重视，室内空气品质(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：STC90C51，室内空气品质,LCD显示,温湿度，VOC气体

目录

前言

第1章本课题的主要研究内容、方法及总体设计

§1。1课题设计的内容3

§1。2课题设计的方法4

§1.3总体方案的设计

第2章空气质量检测仪的硬件设计.

§2.1空气质量检测仪系统简介4

§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9

§2。4模数转换电路设计15

§2。5声光报警电路设计16

§2。6液晶显示电路设计17

§2。6。1LCD1602的基本参数及引脚功能18

§2。6。2LCD1602的指令说明及时序19

§2.6.31602LCD的RAM地址映射及标准字库表22

§2。6。4LCD1602的一般初始化过程23

§2。7按键电路设计24

§2。8电路电源设计24

§2。9本章小结25

第3章空气质量检测仪的软件设计.

§3。1系统软件设计思路25

§3.1。1编程语言的选择25

§3。1.2软件功能需求26

§3.2软件模块设计27

§3.2。1主程序模块27

§3。2.2AD转换模块27

§3.2。3液晶显示模块27

§3.2。4声光报警模块27

§3。2。5按键模块28

§3。3本章小结28

第4章仿真调试.

§4。1系统硬件调试28

§4。1。1常见的硬件故障28

§4.1。2硬件调试方法28

§4。2系统软件调试29

§4。3本章小结30

结论

§1主要结论30

§2展望30

参考文献

附录

附录一33

附录二34

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