基于52单片机的甲醛检测仪课程设计 精品
室内甲醛检测仪设计
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
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。
基于某单片机地甲醛检测的仪设计
目录第１章绪论 (1)1.1 引言 (1)第２章概述 (2)2.1系统总概述 (2)2.2总体方案设计 (2)2.3硬件设计 (3)2.4软件设计 (3)2.5 硬件结构框图2.1 (3)2.6 软件结构框图2.2 (4)第3章硬件设计 (4)3.1 硬件设计主电路图见附录9.1 (4)3.2 硬件选择 (4)3.2.1 MCU的选择与简介 (4)3.2.2 单片机最小系统的实现 (9)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)参考文献 (39)附录 (41)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。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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。
本科毕业论文_基于单片机的室内甲醛检测仪的设计
毕业论文（设计）题目：基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。
论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................ I I 1 绪论.. (1)1.1 引言 (1)1.2 甲醛检测仪的种类 (1)2 整体设计方案 (1)2.1 系统设计的基本要求 (1)2.2 系统设计的思想 (1)2.3 系统设计方案的对比选择 (1)3 设计开发工具介绍 (3)3.1 单片机的概念和特点 (3)3.2 单片机的发展和趋势 (4)3.3 STC12C5A60S2单片机 (4)3.4 LTC1049CN8运算放大器 (5)3.5 LCD1602液晶显示屏 (6)3.6 甲醛传感器 (7)4 系统硬件设计 (9)4.1 系统整体电路的原理 (9)4.2 系统晶振电路的设计 (10)4.3 系统复位电路的设计 (10)4.4 系统放大电路的设计 (12)4.5 系统单片机及显示电路的设计 (12)4.6 系统报警电路设计 (13)5 系统软件设计 (15)5.1 程序编写语言介绍 (15)5.2 编译软件介绍 (15)5.3 主程序模块 (20)5.4 模数转换 (20)5.5 按键模块 (22)5.6 液晶显示模块 (24)6 设计总结 (28)6.1 全文总结 (28)6.2 心得体会 (28)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)基于单片机的室内甲醛检测仪的设计摘要众所周知，甲醛对人体的危害很大, 在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。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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。
基于单片机的甲醛浓度检测仪的设计
基于单片机的甲醛浓度检测仪的设计李娟娟（吕梁学院物理系，山西吕梁033000）摘要：甲醛的刺激味道和致癌作用严重威胁着人类的健康，文献[1,2]中提到当甲醛浓度超过0.08mg/m3时，人就有不适感。
针对甲醛浓度问题设计了一款通用的室内甲醛气体浓度检测仪器，能够实时检测室内甲醛浓度并提示人们做出防范措施。
系统选用STC89C52单片机、ZE08-CH2O甲醛模组、LCD1602显示屏等器件。
当气体通过甲醛传感器后，经过气体采集、甲醛检测、单片机处理后显示出甲醛浓度，当浓度超过0.08mg/m3时蜂鸣报警。
该系统具有实时检测、操作简便、准确度高、价格便宜等特点。
关键词：甲醛传感器；STC89C52单片机；LCD1602显示屏；蜂鸣器中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）11-0056-02Formaldehyde concentration tester design based on MCULI Juanjuan(Dept.of Physics of Lvliang college,Shanxi Lvliang,033000)Abstract：The stimulation taste and carcinogenicity make formaldehyde be a threat to human health,and there is discomfort on people when the concentration of formaldehyde is more than0.08mg/m3.Designed a universal formaldehyde gas concentration detecting instrument to detect formaldehyde concentration indoors,and prompt people to make preventive measures.Designa-tion chooses STC89C52single chip,ZE08-CH2O formaldehyde module,LCD1602display device.when gas indoors through sensors,the gas would be collected,formaldehyde would be detected,data would be processed by STC89C52and display device shows formaldehyde concentration.The tester would buzzer when the concentration is greater than0.08mg/m3.The system has many advantages,such as real-time detection,easy operation,high accuracy,as well as the low price.Key words：Formaldehyde sensor;STC89C52single-chip microcomputer;1602display;Buzzer0引言甲醛是无色、刺激性气味的气体，装修新房时会使用大量含甲醛的胶黏剂，甲醛的释放期长达15年，成为室内空气中的主要污染物。
基于单片机的甲醛检测仪设计
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
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51单片机的室内甲醛测试系统
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基于单片机的室内甲醛检测仪的设计
基于单片机得室内甲醛检测仪得设计基于单片机得室内甲醛检测仪得设计摘要:室内空气质量得好坏直接影响到人体得健康,其中甲醛得危害更就是亟待解决得问题。
因此,测定室内甲醛含量也成为一个具有意义得研究。
本设计主要针对居民住楼得甲醛含量可能超标设计得。
设计采用电化学甲醛传感器作为数据得感知部分,电化学甲醛传感器器较其她得甲醛含量检测方法操作简单,成本相对较低,适合用于实验得研究与室内甲醛含量得检测。
该甲醛含量采集系统能够达到0、01mg/m3得精度,并且将结果用液晶屏显示出来,当甲醛含量超过设定标准就是发出警告。
关键词:MSP430 电化学传感器甲醛含量一方案设计实验以MSP430F149单片机作为系统得核心,通过按键控制液晶显示与驱动放大电路。
1、1单片机得选择论证方案一:采用MC68HC05/08系列单片机对系统进行控制。
其乘法与除法指令给编程带来了便利。
但就是其指令系统共有89条指令,不利于CPU得执行速度。
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,其程序存储器与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单片机内部资源比51单片机丰富,并且具有可以调节得晶振频率,就是编程更为灵活。
综上所述由于设计得系统简单,所以选择方案三。
综上所述选择方案一。
1、2传感器得选择论证检测室内甲醛含量得方法有许多种,以下表格给出一些典型得方法与其特点。
甲醛电化学传感器得主要技术指标如下:测量范围: 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根据以上表格与电化学传感器得主要技术指标,选择电化学法进行实验。
CH2O/M-10型号得甲醛电化学传感器。
1、3人机模块得选择论证方案一:采用独立按键与数码管作为人机接口。
编程简单可行,但就是显示过于枯燥,独立按键不利于人机交互。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计
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。
基于单片机的甲醛检测仪设计讲解
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。
基于单片机甲醛检测机器人的设计
文章编号：1007-757X(2020)05-0020-03基于单片机甲醛检测机器人的设计梁瑞(西安翻译学院工程技术学院，陕西西安710105)摘要：针对目前多点位甲醛检测价格高且耗时长的问题，设计了甲醛检测机器人。
该机器人可实现房间内各角落甲醛浓度自动检测与监控，定点多，检测时间快，灵敏度高。
STC89C52单片机根据E18-D80NK-N红外检测模块采集的实时障碍信息控制L293D电机实现机器人行进。
同时，利用ZE08甲醛模组检测室内甲醛气体浓度并显示，当甲醛气体浓度超限时报警。
关键词：STC89C52&E18-D80NK-N；ZE08；甲醛检测中图分类号：TN06文献标志码：ADesign of Formaldehyde Detection Robot Based on Single Chip MicrocomputerLIANG Rui(Institute of Engineering and Technology,Xi'an Fanyi University,Xi'an,Shanxi710105,China)Abstract:In view of the high price and long time of multi-point formaldehyde detection,a formaldehyde detection robot was designed.The robot can realize the automatic detection and monitoring of formaldehyde concentration in all corners of the room. It has the advantages of many fixed-point ctection,fast detection time and high sensitivity.The STC89C52MCU controls the L293D motor to realize robot travel according to the real-time obstacle information collected by the E18-D80NK-N infrared detection module.At the same time,the ZE08formaldehyde module is used to detect the indoor formaldehyde gas concentration and display and alarm when the formaldehyde gas concentration exceeds the limit.Key words：STC89C52；E18-D80NK-N%ZE08；formaldehyde detection0引言随着人工智能时代的到来，智能机器人出现在各行各业中。
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摘要本文研究设计了一种用于公共场所及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89C51单片机，选择瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛传感器。
系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示甲醛浓度值。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的甲醛容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。
同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。
本系统的量程为0-10ppm,精度为0.039ppm。
关键词: 甲醛检测，数据采集处理系统，硬件电路，软件设计，A/D转换器，AT89C52单片机3目录第１章绪论 (3)1.1 引言 (3)第２章概述 (4)2.1系统总概述 (4)2.2总体方案设计 (4)2.3硬件设计 (5)2.4软件设计 (5)2.5 硬件结构框图2.1 (5)2.6 软件结构框图2.2 (5)第3章硬件设计 (6)3.1.1 硬件选择 (6)3.1.2 MCU的选择与简介 (6)3.1.3 单片机最小系统的实现 (8)3.2.1 数据采集系统 (14)3.2.2 模数转换的选择与简介 (15)3.2.3 按键选择与简介 (17)3.2.4 外围扩充存储器 (18)3.2.5 时钟芯片选择与简介 (19)3.2.6 上拉电阻 (21)3.2.7 液晶显示器简介。
(21)3.2.8 报警电路 (24)3.2.9 硬件仿真环境介绍 (25)第4章软件设计 (27)4.1编写语言的选择 (27)4.2 编译软件介绍 (27)4.3主程序模块 (31)4.4模数转换 (32)4.5按键模块 (32)4.6时钟模块 (33)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。
化学式（HCHO ）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。
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。
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。
系统初始化、按键扫描显示选择菜单测量相关设置数据处理显示数据串行通信上位机软件对数据处理AT89C52LCD 传感器信号调制A /D 按键时钟外围扩充存储器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 硬件结构框图如图2.1所示图2.1 硬件结构框图 2.6 软件结构框图如图2.2所示图2.2 软件结构框图第3章硬件设计3.1 硬件选择3.1.1 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AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
3.1.2 AT89S52功能及特性AT89S52具有以下标准功能：4k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器10000次擦写周期全静态操作：0Hz～33Hz三级加密程序存储器32个可编程I/O口线三个16位定时器/计数器全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符2. AT89S52各个管脚说明VCC：供电电压。
GND：接地。
P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。
在 flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。