一种基于单片机的厕所氨气浓度检测智能排风系统设计.doc

摘要：本课题针对宾馆和家用卫生间内氨气浓度值较高和排风系统不够完备的研究现状，设计了一种基于单片机的厕所氨气浓度检测智能排风系统。该系统主要通过气体传感器MQ-135实现对氨气的检测，并利用模数转换原理将传感器传递的氨气浓度模拟量转换成氨气百分比。本设计选用ADC0832对输入的0~5 V的电压量进行转换，并用数字方式显示出当前氨气浓度百分比。系统通过单片机STC89C51对ADC0832传递的数字信号进行转化和计算，使用LCD1602液晶在屏幕上实时显示氨气浓度值和报警值，其中报警值可以通过设置/确认键S1、加一键S2、减一键S3自行设定。当氨气浓度达到报警值时，系统进行声光报警，并且同时吸合继电器从而驱动风扇进行智能排风。

结果表明，本设计采用的单片机造价低廉，可以轻松实现大规模的生产和工业制造。对于本课题厕所氨气浓度检测智能排风系统而言，该系统携带轻便、传输功耗低，且检测精度较高，可靠性好，极大程度的体现了家居的智能化，具有很好的发展前景。

关键词：单片机STC89C51；氨气浓度；声光报警；智能排风

目录

摘要

ABSTRACT

1 引言-1

1.1 课题开发的背景和意义-1

1.2 课题的研究现状-1

1.3 课题任务-2

2 系统的总体方案设计-3

2.1 方案的原理、特点-3

2.2 单片机的选择方案-3

2.3 氨气浓度传感器的选择方案-4

2.4 模数转换模块的选择方案-5

2.5 显示电路的选择方案-5

2.6 报警模块的选择方案-6

2.7 风扇控制模块的选择方案-7

2.8 按键模块的选择方案-7

3 系统硬件电路设计-9

3.1 开发环境介绍-9

3.2 单片机最小系统电路的设计-9

3.2.1 晶振电路的设计-10

3.2.2 复位电路的设计-10

3.3 电源电路的设计-11

3.4 氨气浓度检测电路的设计-11

3.5 模数转换电路的设计-12

3.6 显示电路的设计-12

3.7报警电路的设计-13

3.7.1 灯光提示电路的设计-13

3.7.2 声音报警电路的设计-13

3.8 风扇控制电路的设计-14

3.9 按键电路的设计-14

3.10 硬件总电路图-15

4 软件设计-16

4.1 开发环境介绍-16

4.2 软件系统主程序设计-16

4.3 模数转换子程序设计-17

4.4 液晶显示子程序设计-18

4.5 声光报警子程序设计-19

4.6 风扇控制子程序设计-19

4.7 按键处理子程序设计-20

5 系统的仿真测试-22

5.1 系统仿真电路-22

5.2 氨气浓度值正常的仿真测试-22

5.3 氨气浓度值异常的仿真测试-23

5.4 设置报警值的仿真测试-24

6 系统的实物测试-27

6.1 系统实物图-27

6.2 氨气浓度值正常的实物测试-27

6.3 氨气浓度值异常的实物测试-28

6.4 设置报警值的实物测试-29

7 展望-31

8 结论-32

参考文献-33

致 谢-34