室内甲醛气体浓度检测与报警电路的设计.doc

摘要：甲醛是一种有强烈刺激性气味的无色气体。甲醛在常温的状态下是气态，然而一般是以水溶液的形式出现。目前的情况下，测定甲醛的方法有很多种，如分光光法、色谱法、荧光法、化学法、电化学法等，在这些方法中，大多数的方法都必须先用大气采样器将空气中的甲醛抽到吸收液中，再带回实验室进行分析。这样的话，其试验周期长，并且不能够适合公共场合的快速检测。而惟有电化学法能够做到快速准确的甲醛检测。

在本文中，我设计了一种基于电化学传感器的便携式甲醛检测仪。在硬件电路的设计上，选用电化学传感器，当甲醛扩散至传感器内部时，与里面的液体发生反应，产生一个微弱的电信号，将电信号输入到AD模数转换器，经过AD采样到单片机，进行信号处理，再通过LCD1602与报警模块与操作者进行通信。在软件设计上，以尽可能缩短CPU的运行时间为原则设计程序，尽可能减少系统功耗。在进行信号处理运算的时候，使用了中值滤波，以降低对系统的干扰。

关键词 单片机；甲醛浓度检测；室内环境

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 甲醛检测的研究现状-1

1.3 甲醛检测的发展趋势-2

1.4 本文研究的主要内容-3

2 系统的总体设计-4

2.1 甲醛测量的常用方法-4

2.2 传感器的原理-6

2.3 系统的整体设计方案-8

3 系统的硬件设计-9

3.1 控制芯片的选择-9

3.2 单片机最小系统电路-10

 3.2.1 复位电路-11

 3.2.2 晶振电路-11

3.3 传感器的选择-12

 3.3.1 气体传感器的种类-12

 3.3.2 MQ-2气体传感器-13

3.4 模数转换模块-14

3.5 上拉电阻-16

3.6 显示与报警电路-16

3.7 排风措施电路-19

4 系统的软件设计-21

4.1 系统的主程序设计-21

5 系统仿真与调试-28

  5.1 绘制仿真图-28

6 系统的调试-30

  6.1 系统硬件的调试-30

结 论-32

致 谢-33

参考文献-34