甲醛检测仪软件设计
基于STC12C5A32S2的甲醛检测仪设计
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明,设计的监测仪合理可靠 ,性价 比高。
关 键 词 : 甲醛 检 测仪 ;S C 2 5 3 S ;传 感 器 T 1C A 2 2
中图分类号 :X 0 52
文献标识码 :A
空气污染 ,特别是汽车内的空气污染倍受人们 稳定好 、抗干扰能力强等特点。在单片机系统 的控
关 注 。 目前 ,室 内特 别是 汽 车 内非金 属 部件 及 装饰 制下 ,利用高性能 的运算放大器和高性fA D i /转换  ̄
文章编 号 :1 7 — 3 2( 0 0 — 0 7 0 2 63 21 6 1) 3 0 4 — 4 【 信息技术应用研究】
基 于S C1 C A 2 2 甲醛检测仪设计 T 5 3S 的 2
刘 德 新 ,贺 小凤
(. 1 深圳信息 职业 技术学院电子与通信学院 ,深圳 5 8 2 ;2深圳信息职业技术学院交通与环境 学院 ,深圳 5 8 2 1 09 . 10 9)
进 口的甲醛检测仪器相 比: 具有价格低廉 、维修方
本 甲醛检测控制仪采用单片机控制 ,设计要求 便 、精度高 、测试时间短 、体积小 、使用方便 ( 可 满足 :高精度检测 、响应快速 、 操作方便 ,可根据 移 动) 、在使 用 过 程 中不 使 用耗 材 、缩 减 使 用 成 本 相关 国际国内污染标准进行检测 ,也可根据现场环 等 优 点 , 以用 于 车 载 甲醛 浓度 的监 测 或 家 用 甲醛 可 境 的须要进行 自由设定参数检测。 现在 ,甲醛检测仪大部分还依赖进 口,价格昂 贵 ,维修不便 ,国内也有组装和研制相关的产 品,
浓 度 的检测 等 。
本检测仪采用以单片机为核心[ 3,外接甲醛 1 ] — 传感器 、L D C 、键 盘 、步进 电机 、L D E 等设备 ,甲
甲醛检测仪设计
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基于C8051F单片机的甲醛检测仪设计摘要:本文设计了一款便携式的甲醛检测仪,以C8051F021单片机为核心,用Dart sensors 甲醛传感器作为高精度的微弱信号检测的传感器,利用AD8571精密运算放大器进行信号处理,实现甲醛检测仪的高精度检测,同时仪器低功耗、智能化及便携式的特点十分实用于室内空气中甲醛气体含量的检测。
关键词:甲醛检测仪;低功耗;便携式甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体。
其危害性众所周知,其毒性较高、在常温下极易挥发、长期接触甲醛的人会引起慢性呼吸道疾病、基因突变等问题。
近年来,随着甲醛大量地被应用在室内装修,其在空气中的含量越来越引起人们的高度关注。
本文针对普通用户使用简单方便等特点,以C8051F系列单片机为核心,设计一款便携式、低功耗的甲醛检测仪,使其具有便于携带、使用方便、智能化等特点。
一、系统的总体设计检测甲醛的方法有很多,大致分为:分光光度法、色谱法、电化学检测法和传感器法【1】等。
对于便携式甲醛检测仪的设计,利用传感器进行甲醛的检测与传统的利用化学试剂进行检测,效率更高。
其中,电化学传感器的结构相对简单,检测性能稳定,能够满足检测室内甲醛气体的要求,所以在本设计中,采用电化学甲醛传感器对室内的甲醛气体浓度进行检测。
系统的总体设计图如1-1所示:本设计通过甲醛传感器、信号处理单元、单片机、人机交互等模块组成。
主要实现以下功能:1. 实时、快速地检测当前室内空气的甲醛含量;2. 显示ppm和mg/m3两种单位;3. 判断当前气体含量是否超出国家标准,如超出标准,要予以提示和警告;4. 可以查询检测的历史数据;5. 仪器与电脑可进行通信。
二、系统的硬件设计便携式甲醛检测仪的硬件部分主要由:甲醛传感器、放大和滤波、单片机、液晶显示和按键等部分组成。
硬件结构图如2-1所示。
甲醛传感器放大滤波模拟输入模拟多路选择器程控放大逐次逼近A/D转换器电源时钟电路液晶显示模块稳压电源复位电路按键输入C8051F021单片机1. 甲醛传感器本设计所选用的甲醛传感器为英国Dart sensor公司生产的DART SENSORS甲醛传感器。
室内甲醛检测仪设计
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室内甲醛检测仪的设计摘要:本文设计了一种基于单片机的甲醛浓度实时检测系统。
该系统以at89c52单片机为核心,选用专用的ch20/s—10甲醛传感器检测甲醛浓度。
甲醛气体经甲醛传感器后,得到相应的电压信号,再经电路放大转换成标准电压信号,输入模/数转换器adc0809,经单片机进行相应的数据处理,得到的数字信号送入lcd显示器,把相应的气体浓度值显示出来。
该系统可以达到实时检测甲醛气体浓度的目的。
关键词:甲醛;检测仪;at89c52;adc0809中图分类号:tp23文献标识码:a文章编号:1007-9599 (2013) 07-0000-02随着生活质量的提高,人们开始不断改善自己的居住环境,各种室内装饰、装修材料被大量的使用。
而这些材料中有大量的甲醛,直接影响着人们的健康。
甲醛也叫蚁醛,是一种有刺激性气味的易溶的无色气体,是一种潜在的致癌物质。
低浓度的甲醛会导致鼻炎、咽炎、结膜炎等,随着甲醛浓度的增高,甚至会导致人类的死亡。
这已经引起了国家相关部门的重视。
国家标准gb/t16127-1995《居室空气中甲醛的卫生标准》规定:居室空气中甲醛的最高允许浓度为0.08mg/m3,而公共场所甲醛的最高允许浓度为0.12mg/m3[1]。
本文提出一种通用的室内甲醛气体实时检测系统,该系统具有实时检测、操作简单、实用等特点。
1检测系统总体设计该系统包括甲醛传感器、模/数转换器、单片机、lcd显示器。
甲醛气体检测电路的工作原理框图如图1所示。
该系统以at89c52单片机为核心,由甲醛传感器ch20/s—10检测甲醛气体的浓度,室内微量的甲醛气体经甲醛传感器检测后得到与甲醛浓度相对应的电流信号,通过i/u转换器得到相应的电压信号,送到模/数转换器adc0809转换器的输入端,将模拟信号转换成数字信号,再将数字信号送到at89c52的输入端。
由at89c52控制数据的采集处理,转换得到的数字信号送入lcd1602显示器,把相应的甲醛浓度值显示出来。
基于STC89C52单片机的甲醛浓度监测报警系统的设计
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基于STC89C52单片机的甲醛浓度监测报警系统的设计一、引言近年来,随着人们对室内空气质量的关注度不断提高,甲醛作为一种常见的室内空气污染物,引起了广泛的关注和担忧。
高浓度的甲醛会对人体健康造成严重的危害,如眼睛刺激、呼吸道疾病、免疫系统异常等。
因此,开发一种能够实时监测甲醛浓度并及时报警的系统对于保障人们健康和提升室内空气质量具有重要意义。
二、系统设计为了实现对甲醛浓度进行监测和报警功能,本文设计了基于STC89C52单片机的甲醛浓度监测报警系统。
该系统主要由传感器模块、单片机模块、显示模块和报警模块组成。
2.1 传感器模块传感器是该系统中最关键的部分之一。
本文采用了高灵敏度的甲醛传感器作为主要检测元件。
该传感器能够快速响应并准确检测环境中的甲醛含量。
传感器模块通过模拟信号输出将检测到的甲醛浓度传输给单片机模块。
2.2 单片机模块单片机模块是整个系统的核心部分。
本文选用了STC89C52单片机作为主控芯片。
单片机通过AD转换器将传感器模块输出的模拟信号转换为数字信号,并进行数据处理和判断。
根据事先设定的甲醛浓度阈值,单片机判断当前甲醛浓度是否超过安全范围,并根据判断结果控制显示和报警功能。
2.3 显示模块显示模块用于展示当前环境中的甲醛浓度值。
本文选用了液晶显示屏作为显示设备,通过串行通信接口与单片机进行数据交互。
当系统检测到超过设定阈值的甲醛浓度时,显示屏会实时显示警告信息。
2.4 报警模块报警功能是该系统中非常重要的一部分,能够及时提醒用户环境中存在高浓度甲醛并采取相应措施。
本文采用了蜂鸣器作为报警装置,当系统检测到超过设定阈值的甲醛浓度时,蜂鸣器会发出尖锐的声音,提醒用户采取相应的防护措施。
三、系统工作原理甲醛浓度监测报警系统的工作原理如下:首先,传感器模块感知环境中的甲醛浓度,并将模拟信号传输给单片机模块。
单片机通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号,并进行数据处理。
然后,单片机根据设定的甲醛浓度阈值进行判断,如果检测到超过安全范围的甲醛浓度,则控制显示模块显示警告信息,并通过报警模块发出声音警示用户。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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基于单片机的室内甲醛检测仪的设计摘要:甲醛对人体危害极大,对此研究并设计了一种用于室内具有检测及超限报警功能的甲醛智能测试仪。
其设计方案基于STC89C52单片机,选择英国达特公司的甲醛传感器。
系统将传感器输出的电流经放大后信号通过A/D转换电路调理后,经由单片机进行数据处置,最后由LCD显示甲醛浓度值。
关键词:甲醛、STC89C5二、传感器、A/D、LCD1602液晶甲醛的特性及危害甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式显现。
其37%的水溶液称为福尔马林,医学和科研部门经常使用于标本的防腐保留。
在我国有毒化学品优先操纵名单中甲醛列居第二位。
甲醛已被世界卫生组织确信为致癌和致畸形物质。
[1]甲醛能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后会显现呼吸道的严峻刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘皮肤直接接触甲醛,可引发皮炎、色斑、坏死。
常常吸入少量甲醛,能引发慢性中毒,显现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。
全身病症有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻和植物神经紊乱等。
[2]甲醛的来源1.室内装修所用的合成板材,如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。
这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用,要紧用于增强板材的硬度、防虫、防腐。
板材中残留的和未参与反映的甲醛慢慢向周围环境释放,是室内空气中甲醛的要紧来源。
2.用合成板材制造的家具,厂家为了追求利润利用不合格的板材,再粘贴面材料时利用不合格的胶水,造成家具中甲醛含量超标。
3.含有甲醛成份并有可能向外界散发的各类装饰材料,如壁纸、地毯、油漆。
系统设计大体要求本次设计的要紧内容是设计一种基于单片机的室内甲醛检测仪,要紧利用单片机和放大电路对甲醛传感器的输出信号进行搜集处置。
设计大体要求:1.快速检测功能:当将仪器至于封锁环境时能快速测出甲醛浓度并显示。
2.超标报警功能:当甲醛浓度超出国标时给予报警提示。
甲醛检测系统设计
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民营 科技2 0 1 7 年第8 期
甲醛检测 系统设 计
李 亚楠 张金先 王思安 王1 5 0 0 4 0 ) 摘 要: 针 对家庭住 房的 甲醛 问题 , 基  ̄MS P 4 3 0 F 1 4 9 单片机和英 国D A R T  ̄4 L@传 感器设计 了更加准确稳 定 , 超低 功耗和 高性 价
图1 检 测 系统 结 构 框 图 图2 D A R T 甲醛 传 感 器 条线和地线 , 读、 写和完成 温度变换都不需要外部 电源 。程序 编写 2 . 2 系统工作过程。室 内空气 中的甲醛通过扩散作用 , 扩散到 甲 发送一个控制操作命令指示 D S 1 8 0 2 完成温度测量 , 该测量结果将 醛传 感器 内部与 电解溶液发 生氧化还原反应化学 反应 ,这 时 , 传 存 放在 D S 1 8 0 2 的高速暂存存贮器 。然后发送读暂存存储器操作命 经过调用数据转换程 序和显示程序使 该值显示在 感器 的输 出是微 弱的电流信号 。信号通过信号调理 电路将微弱 的 令 读出此结果 , 位字节存贮器来组织 的。 电流信号 转换为 电压信号 , 并利 用低失调 电压 、 高精 度 的运 算放 液 晶屏上 。暂存存储器是按照8
一
甲醛浓度超 出国家规定标准时予 以提示。 3 系统 硬 件 设 计 3 . 1 微控制器模块 。MS P 4 3 0 具有大范围的寻址功 能 , 大量的通用 寄存器和R O M.R A M。 通过单片机内核指令参加运算 , 结合高速度 的查 表处理指 令 , 保证单 片机具有 高速 的数据 存储 和处理 ; 操 作 者可 以根据不 同的系统来选择所需要 的时钟系统 , 并且按 照 自己 编 定 的指令 开关 这些 时 钟 ,实 现低 功耗 的要求 ;具备 看 门狗 ( WD T ) 、 硬件 乘 法器 、 液 晶驱 动 器 、 定 时器 A / B 、 通讯串 口、 1 2 位 A D C、 比较器等 片内外设 , 所 以能够减小设 备尺寸 , 实现便携 的设
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计一、引言随着人们生活水平的提高,对室内空气质量的关注度也日益增加。
甲醛作为室内空气中常见的污染物之一,对人体健康有着严重的危害。
因此,设计一款准确、便捷、实用的室内甲醛检测仪具有重要的现实意义。
二、总体设计方案本设计以单片机为核心,结合传感器技术、数据处理技术和显示技术,实现对室内甲醛浓度的实时检测和显示。
系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、报警模块和电源模块组成。
传感器模块选用对甲醛具有高灵敏度和选择性的电化学传感器,能够将甲醛浓度转化为电信号。
单片机控制模块采用常见的 STM32 系列单片机,负责对传感器采集到的信号进行处理和分析,并控制显示模块和报警模块的工作。
显示模块采用液晶显示屏,实时显示甲醛浓度值。
报警模块在甲醛浓度超过设定阈值时发出声光报警,提醒用户采取相应措施。
电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。
三、硬件设计(一)传感器电路设计传感器的输出信号通常较弱,需要经过放大和滤波处理后才能被单片机采集。
设计中采用运算放大器构建放大电路,提高信号的幅度。
同时,使用低通滤波器去除信号中的高频噪声,提高信号的质量。
(二)单片机最小系统设计单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路设计液晶显示屏通过 SPI 接口与单片机连接,单片机通过发送指令和数据来控制显示屏的显示内容。
(四)报警电路设计报警电路由发光二极管和蜂鸣器组成,当甲醛浓度超过阈值时,单片机输出高电平驱动发光二极管点亮和蜂鸣器发声。
(五)电源电路设计电源模块采用线性稳压器将输入的直流电压转换为适合各个模块工作的电压,确保系统稳定可靠运行。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源初始化、传感器初始化和显示模块初始化等。
然后,单片机不断采集传感器输出的信号,并进行数据处理和分析,计算出甲醛浓度值。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计
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..基于单片机的室甲醛检测仪的设计.资料Word..基于单片机的室甲醛检测仪的设计摘要:室空气质量的好坏直接影响到人体的健康,其中甲醛的危害更是亟待解决的问题。
因此,测定室甲醛含量也成为一个具有意义的研究。
本设计主要针对居民住楼的甲醛含量可能超标设计的。
设计采用电化学甲醛传感器作为数据的感知部分,电化学甲醛传感器器较其他的甲醛含量检测方法操作简单,成本相对较低,适合用于实验的研究和室甲醛含量的检测。
该甲醛含量采集系统能够达到0.01mg/m3的精度,并且将结果用液晶屏显示出来,当甲醛含量超过设定标准是发出警告。
关键词:MSP430 电化学传感器甲醛含量一方案设计实验以MSP430F149单片机作为系统的核心,通过按键控制液晶显示和驱动放大电路。
1.1单片机的选择论证方案一:采用MC68HC05/08系列单片机对系统进行控制。
其乘法和除法指令给编程带来了便利。
但是其指令系统共有89条指令,不利于CPU的执行速度。
方案二:采用MCS-51系列单片机对系统进行控制。
MCS-51系列单片机采用哈佛体系结构,其程序存储器和数据存储器独立编址。
7中寻址方式,111条系统指令,操作简单适合于简单系统。
方案三:MSP430F149单片机部资源比51单片机丰富,并且具有可以调节的晶振频率,是编程更为灵活。
综上所述由于设计的系统简单,所以选择方案三。
.资料Word..综上所述选择方案一。
1.2传感器的选择论证检测室甲醛含量的方法有许多种,以下表格给出一些典型的方法和其特点。
甲醛电化学传感器的主要技术指标如下:测量围:0—10ppm响应时间: 小于50秒最大负荷:50ppm输出信号:1200±300Na/ ppm分辨率:0.05 ppm根据以上表格和电化学传感器的主要技术指标,选择电化学法进行实验。
CH2O/M-10型号的甲醛电化学传感器。
.资料Word..1.3人机模块的选择论证方案一:采用独立按键和数码管作为人机接口。
基于单片机的甲醛检测仪设计
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基于单片机的甲醛检测仪设计甲醛是一种无色、有刺激性气味的有害物质,在许多家居装修中常常会产生。
高浓度的甲醛对人体健康会产生很大的危害,包括呼吸系统、消化系统、神经系统和免疫系统等方面。
因此,设计一种基于单片机的甲醛检测仪具有重要的意义。
甲醛检测仪可以用于室内空气质量检测和甲醛浓度监测。
其主要构成部分包括传感器、单片机、显示器和报警装置。
下面我将详细介绍甲醛检测仪的设计原理和实现方法。
其次,单片机模块用于接收传感器模块的信号,并进行处理和控制。
我选择了常用的Arduino Uno作为实现单片机的核心,它具有较好的性能和易于编程的特点。
单片机接收传感器模块采集到的甲醛浓度数据,并根据预设的阈值进行判断。
如果甲醛浓度超过阈值,单片机将触发报警装置,并通过显示器显示警报信息。
最后,显示器模块用于显示甲醛浓度和警报信息。
常见的显示器有液晶显示器(LCD)和数码管等。
在设计过程中,我选择了LCD作为显示器。
通过单片机控制,LCD可以显示当前的甲醛浓度和警报信息,使用户能够清楚地了解空气中的甲醛情况。
此外,为了增加甲醛检测仪的实用性,可以添加其他功能模块。
例如,可以添加Wi-Fi模块,将检测到的甲醛浓度数据发送到手机App或云端,实现远程监测和控制。
还可以添加存储和传输模块,将检测数据保存和传输到电脑上进行分析和处理。
总结来说,基于单片机的甲醛检测仪设计包括传感器模块、单片机模块、显示器模块和报警装置。
通过传感器检测甲醛浓度,单片机进行处理和控制,显示器显示甲醛浓度和报警信息。
通过添加其他功能模块,可以增加甲醛检测仪的实用性和便利性。
这种甲醛检测仪可以在家庭、办公室和工厂等场所使用,帮助人们及时了解和控制甲醛的危害。
基于单片机的甲醛检测仪设计毕业设计
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基于单片机的甲醛检测仪设计毕业设计设计毕业项目:基于单片机的甲醛检测仪摘要:本篇设计毕业项目旨在设计并实现一个基于单片机的甲醛检测仪。
甲醛是一种常见的有害气体,对人体健康有一定的损害。
因此,为了保护人们的健康,开发一个能够快速准确测量甲醛浓度的仪器非常重要。
关键词:单片机,甲醛检测仪,有害气体,浓度测量,快速准确1.引言甲醛是一种无色、有刺激性气体,广泛存在于室内和室外环境中。
它是一种有害气体,长期暴露在高浓度的甲醛环境中会对人体健康造成慢性损害,甚至引发癌症。
因此,准确测量甲醛浓度对于建立健康的生活和工作环境至关重要。
2.设计目标本设计的目标是设计并实现一个基于单片机的甲醛检测仪,具有以下特点:1)能够实现对室内空气中甲醛浓度的快速准确测量;2)结构简单、便携,方便携带和使用;3)具备报警功能,当甲醛浓度超过安全范围时可以及时发出警报。
3.设计方案本项目的设计方案包括硬件和软件两个部分。
3.1硬件设计硬件设计主要包括以下几个模块:1)甲醛传感器模块:使用专业的甲醛传感器来检测甲醛浓度,并将检测结果传输给单片机进行处理;2)单片机模块:选择一款性能良好的单片机作为主要的控制处理单元,负责接收甲醛传感器模块传输的数据,并对数据进行处理和判断;3)显示屏模块:使用液晶显示屏来显示甲醛浓度的实时数值;4)蜂鸣器模块:当甲醛浓度超过安全范围时,蜂鸣器会发出警报。
3.2软件设计软件设计主要包括以下几个方面:1)数据处理算法:单片机接收到甲醛传感器模块传输的数据后,需要进行数据处理和判断,得出甲醛浓度的结果;2)界面设计:使用单片机控制显示屏来显示甲醛浓度的实时数值,界面设计应简洁直观;3)报警功能:当甲醛浓度超过安全范围时,单片机控制蜂鸣器发出警报。
4.实验结果与分析实验结果表明,设计的甲醛检测仪可以准确快速地测量室内空气中的甲醛浓度。
在甲醛浓度超过安全范围时,蜂鸣器会发出警报,及时提醒使用者注意甲醛浓度过高的问题。
基于单片机的甲醛检测仪设计.
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目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)第2章概述 (1)2.1系统总概述 (1)2.2总体方案设计 (2)2.3硬件设计 (2)2.4软件设计 (2)2.5 硬件结构框图2.1 (2)2.6 软件结构框图2.2 (3)第3章硬件设计 (3)3.1 硬件设计主电路图见附录9.1 (3)3.2 硬件选择 (3)3.2.1 MCU的选择与简介 (3)3.2.2 单片机最小系统的实现 (8)3.2.3 数据采集系统 (12)3.2.4 模数转换的选择与简介 (13)3.2.5 按键选择与简介 (15)3.2.6 外围扩充存储器 (16)3.2.7 时钟芯片选择与简介 (17)3.2.8 上拉电阻 (19)3.2.9 液晶显示器简介。
(19)3.2.10 报警电路 (22)3.2.11 硬件仿真环境介绍 (23)第4章软件设计 (25)4.1编写语言的选择 (25)4.2 编译软件介绍 (25)4.3主程序模块 (31)4.4模数转换 (31)4.5按键模块 (32)4.6时钟模块 (32)4.7液晶显示模块 (33)第5章系统仿真 (34)第6章结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)第1章绪论1.1 引言1.1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
其37%的水溶液称为福尔马林,医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发,随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。
在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。
1.1.2甲醛的来源1.室内装修所用的合成板材,如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。
这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用,主要用于加强板材的硬度、防虫、防腐。
板材中残留的和未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放,是室内空气中甲醛的主要来源。
2.用合成板材制造的家具,厂家为了追求利润使用不合格的板材,再粘贴面材料时使用不合格的胶水,造成家具中甲醛含量超标。
基于stm32f103单片机的甲醛检测报警仪设计
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设计与分析♦Sheji yu Fenxi基于STM32F103单片机的甲醛检测报警仪设计李瑞琦刘璐李宇翔刘鑫(中国矿业大学,北京100091)摘要:设计了一种基于STM32F103单片机的甲醛检测报警仪,釆用ESP8266Wi-Fi模块实现通信连接与数据传递,釆用M-01传感器实时釆集室内环境的甲醛浓度,通过LCD12864液晶模块显示甲醛浓度,并在甲醛浓度超标时进行声光报警。
该甲醛检测报警仪成本低,精度高,可以满足室内环境甲醛浓度监测的需要。
关键词:STM32F103单片机;甲醛检测;报警系统0引言甲醛作为一种中在的,要的室内。
研究表明,室内空中的甲醛对人的危害浓度高。
甲醛为0.1mg/m3时,人会感到不适;当甲醛含量为0.2mg/m3时,会使人患上咽喉炎、;室内空中甲醛为0.5mg/m3时,会人的;室内空气中甲醛于0.6mg/m3时,便胁人们的。
国内的气体检测为光光度光光度AHMT光光度学检测。
要检测人标采集空本,并用业仪器的学实检测本的甲醛浓度。
本设计的甲醛检测报警仪采用学检测法,学传感器的为浓度,通过液晶显示以通信的,浓度信用,并在浓度高于浓度时实现报警m1硬件设计1.1硬件系统总体设计甲醛检测报警仪系统主要分为:甲醛传感器检测模块、STM32F103单片机控制模块、LCD液晶显示模块、Wi-Fi连接模块报警模块。
要为实时检测室内空气中的甲醛并显示在液晶模块中,在甲醛超标时进行声光报警。
本设计采用基于ARM32位的ContexTM-M3CPU为内核的miniSTM32F103ZE-T6微器。
甲醛检测仪外扩的键、LCD显示器和报警装置通过通用的I/O接口与微器连接;传模块通过UART接口与微器连接并实现通信;传感器采集的信息以压的形式传递到A/D采集端口从与微器连接,硬件系统如图1所示。
1.2模块介绍LCD12864是一种具有多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中字库的点阵图形液晶显示模块,其内置8192个16X16点汉字和128个16X8点ASCI I字符集,显示分辨率为128X64dpi。
基于单片机的室内甲醛测试系统设计_毕业设计论文
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海南大学毕业论文(设计)题目:基于单片机的室内甲醛测试系统设计学号:20090502310030年级:09电气一班学院:机电工程学院系别:电气系专业:电气工程及其自动化完成日期:2013年5 月 1 日摘要众所周知,甲醛对人对危害极大,直接危害着人们的身体健康和生命安全。
当今的社会中甲醛通过各种途径侵入人们的生活,特别是在房屋装修的过程中,装修材料中残留大量的甲醛,所以应如何快速高效的检测室内甲醛的含量是否超标就显得尤为重要。
本项目设计了一种在室内具有检测和超限报警功能的智能甲醛检测仪,操作简单,能够快速准确地对室内空气中甲醛含量予以测定显示,若超标则报警提示。
该设计方案基于STC12C5A60S2单片机和甲醛传感器,将传感器输出的检测信号放大后,通过A / D转换电路调整,再通过单片机进行数据处理,最后由LCD显示甲醛浓度值。
本设计具有显示报警功能,并且具有功耗低、精度高、可靠等特点。
关键词:甲醛;STC12C5A60S2;传感器;A / D;LCDAbstractAs everyone knows, the formaldehyde of great harm, directly endanger people's health and life safety. Formaldehyde today's society into people's life through a variety of ways, especially in the process of house decoration, a lot of residual formaldehyde decoration materials, so is particularly important for detecting the content of indoor formaldehyde exceed the standard of whether how fast and efficient. This project has designed one kind of intelligent detector formaldehyde, with detection and overrun in the indoor alarm function, simple operation, can quickly and accurately to the indoor air formaldehyde content determination of display, if exceed the standard, the alarm. The design of STC12C5A60S2 MCU and formaldehyde sensor based on, the output signal of the sensor is amplified by A / D conversion circuit, adjust, and then data processing through the MCU, and finally by the LCD display formaldehyde concentration. This design has display and alarm function, and has the features of low power consumption, high precision, reliabl e.。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计一、引言随着人们生活水平的提高,对室内环境质量的关注度也日益增加。
甲醛作为室内空气污染的主要污染物之一,对人体健康有着严重的危害。
因此,设计一款能够准确、快速检测室内甲醛浓度的仪器具有重要的现实意义。
本毕业设计旨在基于单片机技术,设计一款室内甲醛检测仪,以满足人们对室内空气质量监测的需求。
二、系统总体设计方案(一)设计目标本设计的目标是开发一款基于单片机的室内甲醛检测仪,能够实现对室内甲醛浓度的实时检测,并将检测结果以直观的方式显示出来。
同时,该检测仪还应具备数据存储、报警等功能,以提高其使用的便利性和安全性。
(二)系统组成该检测仪主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、报警模块和电源模块等部分组成。
1、传感器模块:选用灵敏度高、稳定性好的甲醛传感器,用于检测室内甲醛浓度,并将浓度信号转换为电信号输出。
2、单片机控制模块:采用高性能的单片机作为核心控制器,负责对传感器采集到的数据进行处理、分析和计算,并控制其他模块的工作。
3、显示模块:选用液晶显示屏(LCD)或数码管,用于实时显示室内甲醛浓度值。
4、报警模块:当室内甲醛浓度超过设定的阈值时,通过声光报警的方式提醒用户采取相应的措施。
5、电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。
(三)工作原理传感器模块实时检测室内甲醛浓度,并将浓度信号转换为电信号传输给单片机控制模块。
单片机控制模块对电信号进行处理和计算,得到准确的甲醛浓度值,并将其发送给显示模块进行显示。
同时,单片机控制模块将检测到的甲醛浓度值与设定的阈值进行比较,当浓度超过阈值时,启动报警模块进行报警。
三、硬件设计(一)传感器选择经过综合考虑,选择了_____型号的甲醛传感器。
该传感器具有响应速度快、测量精度高、稳定性好等优点,能够满足本设计的要求。
(二)单片机选型选用了_____型号的单片机作为核心控制器。
该单片机具有丰富的资源、强大的处理能力和低功耗等特点,能够有效地处理传感器采集到的数据,并控制整个系统的运行。
《基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》范文
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《基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》篇一一、引言随着人们对生活品质的追求和健康意识的提高,室内空气质量逐渐成为人们关注的焦点。
甲醛作为一种常见的室内有害气体,其浓度的检测与控制显得尤为重要。
本文旨在设计一种基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪,以提高检测精度和可靠性,为人们提供一个安全、健康的居住环境。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括传感器模块、数据处理模块、显示模块和通信模块。
传感器模块负责检测室内甲醛浓度;数据处理模块负责收集、处理和融合传感器数据;显示模块用于显示甲醛浓度和相关信息;通信模块则用于将数据传输至其他设备或平台。
(1)传感器模块:选用高灵敏度、高稳定性的甲醛传感器,确保检测结果的准确性。
(2)数据处理模块:采用微处理器和嵌入式系统技术,实现数据的快速处理和融合。
(3)显示模块:选用液晶显示屏,可实时显示甲醛浓度和其他相关信息。
(4)通信模块:支持蓝牙、Wi-Fi等通信方式,方便数据传输和远程监控。
2. 软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理、数据融合和结果显示四个部分。
(1)数据采集:通过传感器模块实时采集室内甲醛浓度数据。
(2)数据处理:对采集到的数据进行预处理,包括去噪、滤波等操作,以提高数据的可靠性。
(3)数据融合:采用数据融合算法,将多个传感器的数据进行融合,以提高检测精度。
(4)结果显示:将处理后的数据显示在液晶显示屏上,同时可通过通信模块将数据传输至其他设备或平台。
三、数据融合算法设计数据融合是提高检测精度和可靠性的关键。
本系统采用加权平均法进行数据融合。
首先,对不同传感器的数据进行预处理和校正,然后根据传感器的性能、可靠性等因素赋予不同的权值,最后将加权后的数据进行平均,得到更为准确的甲醛浓度值。
四、系统实现与应用1. 系统实现本系统采用模块化设计,便于开发和维护。
通过硬件和软件的协同工作,实现室内甲醛浓度的实时检测、数据显示和远程传输。
2. 应用场景本系统可广泛应用于家庭、学校、医院、办公室等室内场所,为人们提供一个安全、健康的居住和工作环境。
《2024年基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》范文
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《基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》篇一一、引言随着人们对生活品质的追求和健康意识的提高,室内空气质量成为了关注的焦点。
甲醛作为一种常见的室内空气污染物,其对人体健康的危害不容忽视。
因此,设计一款高效、准确的室内甲醛浓度检测仪显得尤为重要。
本文将介绍一种基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计方案,以提高检测的准确性和可靠性。
二、系统架构设计1. 硬件架构本系统硬件架构主要包括传感器模块、数据处理模块、显示模块和电源模块。
传感器模块负责检测室内甲醛浓度;数据处理模块负责收集传感器数据并进行处理;显示模块用于显示检测结果;电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件架构软件架构包括数据采集、数据预处理、数据融合和结果输出四个部分。
数据采集模块负责从传感器获取原始数据;数据预处理模块对原始数据进行清洗和校正;数据融合模块采用算法对预处理后的数据进行融合,以提高检测准确性;结果输出模块将融合后的结果显示在显示模块上。
三、传感器模块设计传感器模块采用高灵敏度的电化学传感器,能够快速、准确地检测室内甲醛浓度。
传感器将检测到的甲醛浓度转化为电信号,为数据处理模块提供原始数据。
四、数据处理模块设计数据处理模块采用微处理器,负责收集传感器数据并进行预处理。
预处理包括去除噪声、校正偏差等操作,以提高数据的可靠性。
此外,数据处理模块还采用数据融合算法,对多个传感器的数据进行融合,以提高检测的准确性。
五、数据融合算法设计数据融合算法是本系统的核心部分,采用加权平均法对多个传感器的数据进行融合。
首先,对每个传感器的数据进行预处理和校正;然后,根据每个传感器的性能和历史数据,为其分配不同的权值;最后,将加权后的数据取平均值,得到最终的甲醛浓度值。
六、显示模块设计显示模块采用液晶显示屏,能够清晰、直观地显示检测结果。
此外,显示模块还具有电量显示、工作状态指示等功能,方便用户了解设备的工作状态和电量情况。
七、系统实现与测试系统实现包括硬件制作、软件编程和系统集成三个部分。
《2024年基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》范文
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《基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》篇一一、引言随着人们对生活品质的要求日益提高,室内空气质量成为了人们关注的重点。
其中,甲醛作为室内空气污染的主要成分之一,对人体健康产生严重危害。
因此,设计一款基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪显得尤为重要。
本文将详细阐述该检测仪的设计思路、原理、实现方法及优势。
二、设计原理本设计以数据融合技术为核心,通过集成多种传感器,实现对室内甲醛浓度的实时检测。
数据融合技术能够综合多种传感器数据,提高检测精度和稳定性。
此外,本设计还采用先进的信号处理技术和算法,实现对甲醛浓度的准确测量。
三、系统架构1. 硬件架构硬件架构主要包括传感器模块、数据处理模块、显示模块和电源模块。
传感器模块负责采集室内甲醛浓度数据,数据处理模块负责对传感器数据进行处理和融合,显示模块用于显示甲醛浓度值,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件架构软件架构主要包括数据采集、数据处理、数据融合和用户界面四个部分。
数据采集通过传感器模块实现,数据处理和融合在数据处理模块中完成,用户界面则负责与用户进行交互。
四、实现方法1. 传感器选择本设计选用高灵敏度的电化学传感器和光学传感器,用于检测室内甲醛浓度。
电化学传感器具有响应速度快、测量范围广的优点,而光学传感器则具有高精度、抗干扰能力强的特点。
2. 数据采集与处理数据采集通过传感器模块实现,将采集到的原始数据传输至数据处理模块。
数据处理模块对原始数据进行滤波、放大和模数转换等处理,然后通过算法对数据进行融合和计算,得到甲醛浓度值。
3. 数据融合技术本设计采用加权平均法进行数据融合。
通过对不同传感器的测量数据进行加权平均,提高测量结果的准确性和稳定性。
此外,还采用卡尔曼滤波等算法对数据进行进一步优化处理。
4. 用户界面设计用户界面采用液晶显示屏和按键实现与用户的交互。
液晶显示屏用于显示甲醛浓度值和其他相关信息,按键用于实现用户对设备的控制和设置。
五、优势分析1. 高精度测量:本设计采用高灵敏度的传感器和先进的数据融合技术,实现高精度的甲醛浓度测量。
电子测量大作业-甲醛检测系统的设计
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华东交通大学电子测量大作业题目甲醛检测系统的设计课程名称电子测量院部名称信息工程学院专业通信工程班级 11 通信xx学生姓名 xxx 学号 2011xxx指导教师黄德昌摘要随着社会的发展,生活质量的提高,越来越多的人们意识到房屋装修所残留的气体对人体的伤害,而房屋装修所残留的气体主要为甲醛。
甲醛对人体健康有较大的危害,许多疾病的诱发都与甲醛有关,如哮喘,白血病等。
对此我们研究并设计了一种用于检测室内气体中所含甲醛含量的检测系统。
该检测系统具有显示甲醛含量以及超标报警的功能。
该系统设计方案是基于AT89C52单片机,选择MQ138型甲醛传感器。
在系统中传感器模块输出的标准电流经由A/D转换电路转换为单片机能识别的信号,单片机对此信号进行处理,最后将甲醛含量显示在LCD上,并在甲醛含量超标时进行报警。
关键词:甲醛;单片机;传感器AbstractWith the development of social, improved of life, more and more people realize the damage of the housing renovation residual gases on the human body, housing renovation of the residual gas is mainly for formaldehyde. Formaldehyde greater harm to human health, many diseases induced is relevant to formaldehyde, such as asthma, leukemia, etc. We study and design a detection system is used to detect indoor gas contained formaldehyde content. The detection system shows the formaldehyde content and Alarming. The system design based on AT89C52, select MQ138type formaldehyde sensor. Through the A/D converter circuit to convert the signal for the MCU can identify in the standard current output of the sensor module, MCU processing of this signal, finally, the formaldehyde content is displayed on the LCD, and alarm excessive levels of formaldehyde.Key words: Formaldehyde; Singlechip; Sensor目录摘要------------------------------------------------------------------------------1 第一章绪论------------------------------------------------------------------3 1.1 引言------------------------------------------------------------------------3 1.1.1甲醛的特性及危害----------------------------------------------------3 1.1.2甲醛的来源-------------------------------------------------------------3 1.2甲醛检测仪的种类-------------------------------------------------------3 第二章传感器与处理器的介绍------------------------------------------4 2.1传感器----------------------------------------------------------------------4 2.2处理器----------------------------------------------------------------------4 第三章仪器方案设计------------------------------------------------------4 第四章硬件设计------------------------------------------------------------6 4.1 系统总体结构及工作原理----------------------------------------------6 4.2系统主要模块介绍-------------------------------------------------------6 4.2.1数据采集模块----------------------------------------------------------6 4.2.2数据显示模块-----------------------------------------------------------7 4.2.3报警电路----------------------------------------------------------------8 4.2.4数据转换模块----------------------------------------------------------9 第五章软件设计------------------------------------------------------------10 5.1编写语言及编写软件简介-----------------------------------------------10 5.2注程序模块-----------------------------------------------------------------10 5.3A/D转换流程图-----------------------------------------------------------10- 5.4 LCD显示流程图----------------------------------------------------------11 5.5按键流程图-----------------------------------------------------------------11 5.6系统仿真--------------------------------------------------------------------12 第六章总结与展望---------------------------------------------------------13 参考文献------------------------------------------------------------------------14第1章绪论1.1 引言1.1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
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甲醛检测仪软件设计目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)第2章概述 (3)2.1系统总概述 (3)2.2总体方案设计 (3)2.3硬件设计 (3)2.4软件设计 (4)2.5 硬件结构框图2.1 (4)2.6 软件结构框图2.2 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 硬件设计主电路图见附录9.1 (5)3.2 硬件选择 (5)3.2.1 MCU的选择与简介 (5)3.2.2 单片机最小系统的实现 (10)3.2.3 数据采集系统 (13)3.2.4 模数转换的选择与简介 (14)3.2.5 按键选择与简介 (16)3.2.6 外围扩充存储器 (17)3.2.7 时钟芯片选择与简介 (18)3.2.8 上拉电阻 (20)3.2.9 液晶显示器简介 (20)3.2.10 报警电路 (23)3.2.11 硬件仿真环境介绍 (24)第4章软件设计 (26)4.1编写语言的选择 (26)4.2 编译软件介绍 (27)4.3主程序模块 (32)4.4模数转换 (33)4.5按键模块 (33)4.6时钟模块 (34)4.7液晶显示模块 (34)第5章系统仿真 (35)第6章结束语 (37)致谢 (38)附录 (39)附录一硬件设计主电路图 (40)附录二检测主程序程序 (40)附录三ADC0832程序 (41)摘要 (47)参考文献 (48)第1章绪论1.1 引言1.1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
其37%的水溶液称为福尔马林,医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发,随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。
在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。
甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。
甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。
经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。
全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
1.1.2甲醛的来源1.室内装修所用的合成板材,如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。
这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用,主要用于加强板材的硬度、防虫、防腐。
板材中残留的和未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放,是室内空气中甲醛的主要来源。
2.用合成板材制造的家具,厂家为了追求利润使用不合格的板材,再粘贴面材料时使用不合格的胶水,造成家具中甲醛含量超标。
3.含有甲醛成分并有可能向外界散发的各类装饰材料,如壁纸、地毯、油漆。
1.2甲醛检测仪的种类目前,市场上甲醛检测仪的种类是多种多样,其中较常见的是采用试验纸光电光度法,即:当甲醛气体吹到浸有发色剂的试纸上时,与浸有发色剂的TAB组合就会因发生化学反应而变色。
甲醛同试纸接触后含在纸里的试药就会同甲醛反应生成化合物,颜色就会从白色变成黄色。
变色的程度可反映出所受光的反射光量,反射光量的强度变化率可以作为被测气体的甲醛含量的应答值。
预先设定检测线,便可通过测量其反应率来测出甲醛气体的浓度值。
在气体的采集方面有的是采用自动吸引式(内藏微型气泵),有的采用扩散式。
对于试验纸光电光度法来分析甲醛的浓度,它的优点是灵敏度高,操作简便,测定速度快。
而该方法在分析甲醛浓度时往往采用的是目视比色法,它的缺点是:1.由于许多有色溶液不够稳定,不能久存,经常需要在测定的同时配制溶液,比较费时费事。
2.目视比色的准确度低,一般相对误差为±5~20%。
本论文设计的便携式甲醛检测仪所涉及的甲醛传感器是电化学传感器。
它可以将甲醛气体的浓度转换为微弱的电流信号。
这样就可以通过电流电压变换电路将微弱的电流信号转换为可以测量的稳定的电压信号,增强了电信号的稳定性。
第2章概述2.1系统总概述本论文主要完成甲醛检测仪软件设计,设计内容包括:A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。
本系统采用单片机为控制核心,以实现便携式甲醛检测仪的基本控制功能。
系统主要功能内容包括:数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测、自动休眠:仪器若不进行称量操作,5分钟后自动进入休眠模式,以降低电源消耗。
本系统设计采用功能模块化的设计思想,系统主要分为总体方案设计、硬件和软件的设计三大部分。
2.2总体方案设计室内甲醛污染对人身体健康影响较大,标准规定的方法绝大多数是化学分析法,使用的手段是实验室分析仪器主要有比色计、分光光度计、化学滴定、气相和液相色谱。
但这些方法费力费时、成本高、自动化程度低过程复杂、大多数过程是人工操作很难做到现场实时控制随着传感器和计算机技术的不断发展,现已有了基于单片机的便携式甲醛测试仪,并且测试测试范围、分辨率、精度、稳定性已接近标准要求。
因此本设计可选用基于电化学原理的甲醛传感器,其原理是空气中的甲醛在电极下发生氧化反应,产生的扩散电极电流与空气中的甲醛浓度成正比,通过检测放大电路和放大倍数的调整经A/D转换后送单片机、由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度。
由于甲醛含量超量的话,将对人体健康造成很大的影响。
具有民用价值的便携式甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。
设计能够满足生活需要,携带方便的便携式甲醛检测仪迫在眉睫。
针对目前的现状,本系统设计遵守体积小,质量轻,性价比高的原则。
2.3硬件设计硬件设计部分主要包括:(MCU、A/D、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM)等芯片的选择;硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电路设计、外围扩充存储器接口电路、时钟电路、复位电路、键盘接口电路等功能模块电路设计。
2.4软件设计软件设计部分主要包括:编写语言的选择、主程序/子程序流程的设计、功能模块程序的编写、软/硬件结合调试与演示。
主要包括一下功能模块:51驱动、检测、液晶显示、时钟、键盘、模数软换。
2.5 硬件结构框图2.12.6 软件结构框图2.2第3章硬件设计3.1 硬件设计主电路图见附录9.13.2 硬件选择3.2.1 MCU的选择与简介1. 单片机的概念和特点现代社会中,尽管PC机的应用已经相当普遍,但是,在工控领域,在日益追求小而精、轻而薄的自动化控制器、自动化仪器仪表、家电产品等方面,PC 机仍有所不相适宜的地方。
而工业控制、仪器仪表、家电产品等市场广阔,要求PC机技术与之相适应。
在这种情况下,单片机应运而生了(也称作微型计算机)。
微型计算机的基本机构是由中央处理器、储存器、和I/O设备构成的。
所谓的单片机是指将微型计算机3个单元的多个分体中的主要功能用1个集成电路芯片来实现,该芯片具有一个微型计算机的基本功能。
这种超大规模集成电路芯片即称为单片微型计算机,通常简称单片机。
单片机具有以下特点:(1) 受集成度限制,片内存储容量较小,一般8位单片机的ROM小于8/16K字节,RAM小于256字节,但可在外部扩展,通常ROM、RAM可分别扩展至64K字节。
(2) 可靠性好。
芯片本身是按工业测控环境要求设计的,其抗工业噪声干扰优于一般通用CPU;程序指令及常数、表格固化在ROM中不易破坏;许多信号通道均在一个芯片内,故可靠性高。
(3) 易扩展。
片内具有计算机正常运行所必需的部件。
芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚,很容易构成各种规模的计算机应用系统。
(4) 控制功能强。
为了满足工业控制要求,一般单片机的指令系统中具有极丰富的条件分支转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
一般说来,单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器。
(5) 一般单片机内无监控程序或系统通用管理软件,只放置有用户调试好的应用程序。
但近年来也开始出现了在片内固化有BASIC解释程序的单片机。
2. 单片机的发展与趋势由于单片机具有以上特点,因此在工业控制、数据采集、智能仪器仪表、智能化设备和各种家用电器等领域得到广泛的应用。
随着微电子工艺水平的提高,近十年来单片微型计算机有了飞速的发展。
归纳起来,它是沿着两条路发展的:1.改进集成电路制造工艺,提高芯片的工作速度,降低工作电压和降低功耗:2.在保留共同的CPU体系结构,最基本的外设装置(如异步串行口,定时器等)和一套公用的指令系统的基础上,根据不同的应用领域,把不同的外设装置集成到芯片内,在同一个家族内繁衍滋生出各种型号的单片机。
另外在单片机的应用中,可靠性是首要因素,为了扩大单片机的应用范围和领域,提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。
近年来,单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术,主要表现在一下几点:(1) EFT(Electrical Fast Transient)技术(2) 低噪音布线技术及驱动技术(3) 采用低频时钟总之,单片机在目前的发展形势下,表现出几大趋势:可靠性及应用水平越来越高,和internet连接已是一种明显的走向;所集成的部件越来越多;功耗越来越低;和模拟电路结合越来越多。
3.单片机选择⑴本系统采用单片机为控制核心。
单片机/MCU主要有51基本型和52增强型,而相比之下52型比51型功能更为强大,ROM和RAM存储空间更大,52还兼容51指令系统。
基于本系统设计内容的需要,综合考虑后,我们选择单片机ATME公司的AT89C52为控制核心;主要基于考虑AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)、6个中断源;时钟频率0-24MHz;器件采用高密度、非易失性存储技术生产,并兼容标准MCS-51指令系统,功能强大。
(2)AT89C52介绍AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256K bytes的随机存取数据存储器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器和FLASH 存储单元,功能强大,AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
主要性能参数:与MCS-51产品指令和引脚完全兼容8K字节可重擦写FLASH闪存存储器1000次写/擦循环时钟频率:0Hz—24MHz三级加密存储器256字节内部RAM32个可编程I/O口线3个16位定时/计数器6个中断源可编程串行UART通道低功耗的空闲和掉电模式片内振荡器和时钟电路图3.1 引脚图 AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,片内振荡器及时钟电路,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。