基于单片机的室内空气检测大学本科毕业论文

1、基于单片机的室内空气检测毕业论文（设计）题目名称： 基于单片机的室内空气检测总计：毕业论文 54 页 表 格 2 表 插 图 19 幅 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文

2、中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘要随着我国的经济发展，人民的生活水平提高，人们对环境问题及健康问题日益重视，室内空气质量问题同时也受到人们的高度关注。正常情况下，我们每个人平均有三分之二的时间在室内度过。本论文主要研究设计了一种用于室内具有检测及超限报警功能的室内空气质量检测系统。其方案主要是以51单片机为控制核心，选择数字温湿度传感器、甲醛传感器和MQ-5气体传感器。系统将传感器输出的标准信号通过以AD0809为核心的A/D转换电路调理

3、后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示相应的值。同时设计了报警系统，实现在参数超标时及时的报警。室内空气检测系统体积小，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。关键字：51单片机；室内空气检测；A/D转换；LCD显示 IV基于单片机的室内空气检测 ABSTRACT With the development of our countrys economy, the improvement of peoples living standards,people increasingly focus on environmental issues and health problem, and indoor air quality problems also paid close attention to by the people.Generally,each of us, on average, two-thirds of the time spent indoors.The paper mainly designs a system tha

4、t used for detecting of indoor air quality With testing and transfinite alarm function.The main solution is based on 51 single chip microcomputer as control core,choose the digital temperature and humidity sensors and MQ-5 formaldehyde gas sensors.Standard of sensor output signal through the core of AD0832 after A/D conversion circuit, by single-chip computer for data processing, finally by the LCD display the corresponding values.Design the alarm system at the same time, realize timely alarm wh

5、en parameters exceed bid.Indoor air testing system of small size, low power consumption, simple operation, its suitable for application in family and community health care, which to know the indoor air quality in real time.Key words: 51 single chip microcomputer; Indoor air testing; A/D conversion; The LCD displayV 目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1 设计背景及意义11.2 室内空气检测系统国内外研究现状11.3 设计目的及内容22第二章 系统总体设计方案32.1系统设计总概述32.2 系统硬件总体设计方案32.3 系统软件总体设计方案32.4 硬件和软件结构43第三章 室内空气检测系统的硬件设计53.1硬件的各模块设计53.1.1控制模块设计53.1.2 温湿度检

6、测模块设计73.1.3 气体检测模块设计83.1.4 报警模块设计103.1.6 电源供电模块113.1.7 按键模块123.2 系统总电路图124第四章 室内空气检测器的软件设计134.1 编程语言的选择134.2 编译软件的选择与介绍134.3 主程序模块144.4 温湿度检测模块144.5 气体检测模块154.6报警模块164.7 显示模块174.8 按键模块185第五章 系统仿真196第六章 结论与展望206.1 结论206.2 展望20参考文献21附录23附录一：程序清单23附录二：外文文献翻译37致谢46大连大学学位论文版权使用授权书47VII1绪论1.1 设计背景及意义高层写字楼等大型场所几乎完全与外界隔离，空气中微量气体多达168种，绝大多数属污染物，人们长期处于这种密闭环境中，极容易因缺氧而头晕、胸闷、恶心等12。室内空气质量在健康方面的影响：美国环保署调查表明:在美国，室内空气质量问题是有关全民健康的首要问题之一，受其影响的美国人口多达3000万，造成的经济损失超过了400亿美元/年，这些数字令人触目惊心3；加拿大卫生组织调查表明：68%的疾病与室内环境污染有关，其

7、中80%90%的癌症与居住环境和生活习惯有关;英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量，发现其与地壳中这些元素的含量分布相当4，湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象，研究空气污染对儿童免疫力的影响，结果显示：污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免疫能力的1/3;据统计，我国每年有11万人因室内空气质量不好而导致死亡5；从我国“室内环境监测中心”对室内空气质量监测力度越来越大的趋势也可以看出，此问题在我国也是越来越严重。2003 年 3 月由国家环保总局、卫生部、国家质量监督检验总局共同制定并发布的我国第一部“室内空气质量标准”，指出室内污染对人们健康的重要影响，同时也表明国家对室内空气污染的高度重视。这个“标准”的颁布不仅使室内空气污染问题引起社会的广泛关注，也给空气质量检测系统带来巨大的市场和商机6。通过课题的研究摆脱这种困境，研究可以使你处在一个完全无污染纯健康的环境，这就是我们的目的。在已经学习了控制原理、检测及单片机等相关课程，为该项目的研究提供了理论基础。同时本课题已经获得辽宁省大创项目立项，已经具备了一定的前期基础。在这种情况

8、下，设计开发一套空气质量检测系统是有现实意义的。1.2 室内空气检测系统国内外研究现状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7。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8。但这些仪器的工作原理、响应性能、适应范围等都不同。在测试甲醛、氨气、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9。随着电子技术的发展，市场上出现各种室内环境测量仪器，包括数字式的温湿度计、甲醛测量仪等。国外早在 20 世纪 80 年代就开始对温湿度控制技术进行研究，其采用模拟式的组合仪表，采集温湿度信息并进行指示、记录以及控制。现在国外温湿度控制技术发展很快，正向着完全自动化、无人化的方向发1011。我国对于温湿度控制技术的起步较晚，我国工程技术人员在发达国家温湿度控制技术的基础上研究微机控制温湿度技术，这种技术仅限于温度、湿度和 甲醛、氨气和苯浓度等单一种类环境因素的控制。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，功能更加完备12。1.3 设计目的及内容 本设计最终目的是实

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