气体传感器静态测试系统设计.doc

摘要:金属氧化物纳米材料一直以来被认为是气体传感器的重要敏感材料，对这一类型气敏材料气敏特性的测试是对气敏材料进行分析和研究的重要手段。常用的气体传感器气敏特性测试系统包括：静态测试系统和动态测试系统两类。这两类系统各有利弊，但从经济型角度上考虑，静态测试系统有着不可比拟的优势，因此如何设计出一款方便、实用、经济的气体传感器静态测试系统是本课题研究的主要内容。

本文主要设计一个气体传感器静态测试系统。设计气体传感器检测电路，将气体传感器在VOC气氛中电导率的变化转换为电压信号，以STM32为主控芯片，利用A/D转换芯片采集待测传感器的检测值并通过串口传输至上位机，再利用液晶屏实时显示待测传感器的电压信号以及其他的辅助信息。最后，利用LabVIEW编写上位机代码，对待测传感器的气敏特性进行分析、显示和保存。本次设计对于气敏材料的研究可以提供有力的工具支持。

关键词：气体传感器；STM32；温湿度传感器；气敏特性；LabVIEW

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 研究目的与意义-1

1.3本次研究的主要任务-2

2 系统方案分析-3

2.1 系统工作内容-3

2.2 系统方案的选定-3

2.2.1 单片机的选择-3

2.2.2 液晶显示的选定-3

2.2.3 信息上传方式的选择-4

2.2.4 最佳方案-4

3 系统硬件分析-5

3.1 系统硬件总体设计-5

3.2 系统各部分分析-5

3.2.1 STM32最小系统-5

3.2.2 TFTLCD显示电路-7

3.2.3 电源电路-8

3.2.4 温度传感器部分-9

3.2.5 分压电路-9

3.2.6 数据传输模块-10

4 系统软件分析-12

4.1 主程序设计-13

4.2 数据采集程序设计-14

4.3 显示部分程序设计-14

4.4 上位机部分程序设计-15

4.4.1 上位机部分主程序设计-15

4.4.2 初始化-16

4.4.3 上位机与下位机的通信图-17

4.4.4 上位机曲线显示-18

5 测试结果与分析-19

5.1 测试结果-19

5.2 结果分析-19

结    论-20

参 考 文 献-21

附录A 气敏特性曲线-22

附录B 系统原理图及PCB-23

附录C 部分代码-26

致    谢-28