装修环境有毒气体检测仪设计.doc

2016届毕业生毕业设计说明书题 目: 装修环境有毒气体检测仪设计 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 副教授 2016 年 月 日摘 要 众所周知，房子装修后存在甲醛、氨气、苯等有毒气体。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；氨气被吸入肺后能破坏运氧功能；由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散，对人危害极大14。针对装修材料散发甲醛、氨气、苯等有毒气体的浓度进行检测，设计出可以实时检测出这些有毒气体的浓度值的检测仪，能够为人们安全舒适的生活提供提一个参考标准。本设计是以基于8051内核的STC12C5A60S2单片机作为控制核心，甲醛、氨气、苯等传感器作为检测信号源，经过信号处理电路，实现在各个被检测的有毒气体的浓度超过一定设定值的时候使蜂鸣器自动报警来提醒人们做出应对。本设计由单片机、电源模块、键盘模块、警报模块、液晶显示模块、甲醛、氨气、苯等传感器电路模块组成室内装修有毒气体检测仪系统。关键词：有毒气体；检测；单片机；传感器IITitle Design of toxic gas detector in decoration environment Abstruct As we all know, There are formaldehyde, ammonia, benzene and other toxic gases in the house after the renovation. Formaldehyde has a greater harm to human health, induced by many diseases are associated with formaldehyde; Ammonia is inhaled into the lungs can destroy the function of oxygen; Due to the high volatility of benzene exposure in the air is very easy to spread, it has great harm to people14. For decoration materials emit toxic gases such as formaldehyde, ammonia, benzene concentrations were detected, the design of the real-time detection of the concentration of these toxic gas detection instrument, can to people safe and comfortable life provide a reference standard. The design is based on STC12C5A60S2 microcontroller 8051 as the control core, formaldehyde, ammonia, benzene and other sensor as signal source, through the signal processing circuit to achieve was detected in all the toxic gas concentration exceeds a set value when the buzzer out an alarm to remind people to respond.This design consists of MCU, power module, keyboard module, alarm module, liquid crystal display module, formaldehyde, ammonia, benzene and other sensor circuit modules to form the indoor decoration toxic gas detector system. Keywords: toxic gas； detection； MCU； sensor II1目 次1 绪论11.1 研究的目的和意义11.2 甲醛等有毒气体检测的发展状况11.3 本设计的主要目的和总体要求22 室内有毒气体检测仪总体设计方案32.1 系统完成的技术指标32.2 系统的总体方案设计32.3 电化学气体传感器的选型43 硬件电路设计73.1 单片机电路设计73.2 电源模块设计83.3 液晶显示模块设计93.4 报警电路设计103.5 独立按键电路设计113.6 传感器电路设计124 室内装修有毒气体检测仪的软件设计164.1 程序结构流程图164.2 数据处理子程序流程图174.3 串口中断服务程序流程图184.4 按键处理子程序流程图194.5 显示子程序流程图204.6 超限处理子程序流程图215 软件调试与制作实物225.1 编译环境概述225.2 实物制作22结 论25致 谢26参 考 文 献27附录A 系统原理图28附录B 实物元件清单29附录C 程序30III1 绪论1.1 研究的背景如今自动化、信息化程度越来越高，很多自动控制系统为我们的生活提供了很大便利，以单片机为核心的自动系统就是其中之一，单片机的应用在我们生活的各个方面，可谓应用相当广泛。我们的生活理念已由“数量型”向“质量型”转变为以“安全、健康、舒适”生活的核心理念。装修已经深入到我们的生活当中，同时装修材料也是五花八门，但是装修使用材料中散发出的甲醛、氨气、苯等有毒气体给我们的生活带来了极大的威胁。甲醛为含量较高的有毒物质，长期在有甲醛环境中能导致人们患上慢性的呼吸道疾病、白血病等；人们长期处于氨气的环境中会导致人们咳嗽、胸闷等；苯在空气中易挥发，人们长期处于有苯的环境中会引起苯中毒，甚至导致死亡。1.2 甲醛等有毒气体检测的发展状况近些年，随着电力电子、计算机技术、微控制器、传感器技术的迅速发展，检测装修环境有毒气体的仪器越来越精密化、多功能化和微型化。由于各种芯片的广泛使用且价格不高，小型的检测仪器受到人们的欢迎。从1980年左右，检测有毒气体的仪器出现在人们视野中，从实验室研究型仪器发展到工业或便携式的民用仪器。随着化学信息处理技术的发展，检测有毒气体的手段也有更多的选择。由于甲醛等有毒气体的化学性质活泼，所以，有多种定量的方法分析，测定室内甲醛等有毒气体浓度的方法主要包括化学法和仪器法两种9。这几年研发的检测有毒气体的产品主要有美国ESC公司Z-XP系列的泵吸式气体检测仪、Z/ZDL系列的手持式有毒气体检测仪，可测量甲醛、氨气和氯化氢等参数，检测的分辨率可达到0.01ppm。而国内研发的检测有毒气体的仪器和国外相比还有不小的差距，郑州炜盛公司研制的有毒气体检测仪器精度较高，抗干扰能力强，得到了一定的推广。未来几年，它们将要向智能化、微型化等方向发展，为人们提供安全的气体环境有着很大的意义。1.3 本设计的主要目的和总体要求1.3.1 本设计的主要目的 根据国家关于装修环境空气质量的标准要求，采用甲醛、苯等传感器和单片机，再加上相关外围器件，对装修环境的甲醛含量、苯含量等有毒气体参量进行实时监测，并在越限时发出声光报警信号，以提示装修或居住人员及时采取措施改善空气质量，达到保证人身健康的目的。1.3.2 本设计的总体要求采用单片机和甲醛、氨气、苯等传感器，再加上相关外围元器件，构造一个装修环境有毒气体检测仪硬件电路，并设计相应的软件程序，使之具有下列功能： （1）装修环境有害气体参数检测，正确选取相应传感器对严重影响人体健康甚至致癌的装修环境空气质量中的甲醛含量、苯含量等参数进行实时检测。 （2）将传感器输出的模拟信号做滤波、A/D转换等处理。（3）显示与报警：对转换处理后的各种参数结果采用数码或液晶显示，如果参数越限则发出声光报警信号。（4）测量精度高，偏于携带，操作简单。2 室内有毒气体检测仪总体设计方案2.1 系统完成的技术指标根据国家对室内装修空气质量要求，主要有毒气体指标如表2.1所示。表2.1 室内的空气质量要求序号名称单位标准值1甲醛CH2Omg/m30.102氨气NH3mg/m30.113苯C6H6mg/m30.202.2 系统的总体方案设计本设计研究的室内装修有毒气体检测仪，系统硬件由电源、电化学型甲醛传感器、电化学型苯传感器、电化学型氨气传感器、各个传感器的信号处理电路、显示模块、单片机和报警电路等组成。各个部分使用模块化设计，使得气体的测量可靠性更高且便于维护与调试。单片机的选择：单片机选择STC系列的，由于电路需要用到A/D转化部分，所以不选择STC89C52单片机，而选择STC12C5A60S2单片机，因为后者自带A/D转换器，可以简化一部分电路。显示器的选择：显示部分主要有数码管显示和液晶屏显示，在本设计中，由于需要显示多行且字符多样，数码管显示不适合，故选择显示更为灵活的液晶屏。信号调理电路：通过传感器对不同有毒气体的检测，根据系统对测量信号的精度、分辨率等要求，来设计调理电路，对信号进行滤波整形，最后通过A/D转换得到单片机可以识别的数字信号。报警电路：单片机得到传感器测得的信号后，经过处理得到有毒气体的实际值，并与设定值比较，如果超限则进行报警。报警器选择比较常用的蜂鸣器，并用二极管组成声光报警器。系统的总结构框图如图2.1所示。图2.1 系统总结构框图从图2.1中可以看出，室内装修有毒气体检测仪使用不同类型的传感器进行检测，它们输出的模拟信号很微弱，所以将其进行放大、滤波处理再送入单片机内的A/D部分转变成数字信号，再经过单片机将测得的有毒气体的实际浓度值送入液晶显示器显示出来，如果超出设定的有毒气体的浓度值，则报警模块进行报警，提醒人们进行适当的防治措施。 2.3 电化学气体传感器的选型2.3.1 甲醛传感器的选型 检测甲醛的方法有很多种，化学方法操作相对繁琐且耗时长，电化学传感器适合现场实时检测，所以国内普遍采用电化学传感器法11。本设计的甲醛传感器及其他的气体传感器均选择电化学型传感器。 本设计选用的甲醛传感器为电化学型传感器，该传感器由郑州炜盛公司生产，型号为ME2-CH2O，有功耗低、精度高、灵敏度高等特点。工作原理是甲醛和氧气在电极上发生相应的氧化还原反应，随之放出电荷产生很小的电流，测量产生的电流就可以确定甲醛的浓度情况，这种传感器广泛的适合民用和环保中的甲醛检测。其实物图如图2.2所示。图2.2 甲醛传感器实物图 ME2-CH2O型传感器，以0.450.15uA/ppm 电流输出，分辨率小于0.02ppm，在空气中使用寿命可达2年，其体积小，偏于携带，测量范围为0-5ppm，可在-20-50中工作。2.3.2 氨气传感器的选型 本设计选择的氨气传感器和上述选用的甲醛传感器都为电化学型传感器，而且工作原理也相同，故不再赘述。其实物图如图2.3所示。图2.3 氨气传感器实物图 传感器的型号为ME4-NH3，以0.120.03uA/ppm 电流输出，分辨率小于0.1ppm，在空气中使用寿命可达2年，其体积小，偏于携带，测量范围为0-50ppm，可在-20-50中工作。2.3.3 苯传感器的选型 本设计选择的苯传感器同样和上述选用的甲醛传感器一样，不再赘述，其实物图如图2.4所示。图2.4 苯传感器实物图 选用传感器的型号为ME4-C6H6，以0.30.1nA/ppm电流输出，分辨率小于0.1ppm，在空气中使用寿命可达2年，其体积小，偏于携带，测量范围为0100ppm，可在-20-50中工作。3 硬件电路设计3.1 单片机电路设计 STC12C5A60S2是新一代8051单片机，不仅指令代码完全兼容传统8051，而且运行速度是其8-12倍。这种单片机在P1口自带有8路10位的A/D转换器，该A/D转换器是逐次比较型，即从最高位到最低位，对每一位输入电压与标准电压比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值，逐次比较型A/D转换器具有速度高，功耗低等优点10。在整个检测仪设计中，控制器的核心是单片机系统，在这个系统中，P1.0和P1.1 为氨气和苯检测的前置放大后电信号的输入引脚，P1.3-P1.5为三个独立按键，用来进行检测的参数设置，P1.6和P1.7是指示灯，表示参数正常和参数超限。P3.0为甲醛检测的连接管脚；P0.0-P0.7 为液晶显示1602的数据传送引脚；P2.0为超限后蜂鸣器报警的连接引脚，P2.7 为液晶屏的使能端连接引脚；P2.6 为液晶屏的数据/命令连接引脚；P2.5 为液晶屏的读写信号引脚。系统中有按键复位电路和时钟电路，复位电路是通过RESET引脚与电源VCC接通而实现的。在时钟电路中，单片机的X1和X2引脚外接一个晶振，加上内部的反相放大器就构成了能产生时钟脉冲信号的自己振荡器5。电容C2和C3的作用是稳定频率和快速起振，电容值的典型值为30pF,最小系统原理图如图 3.1 所示。图3.1 最小系统原理图3.2 电源模块设计 电源模块由220V交流电经变压器降为9V，然后经过整流桥变为直流电，再经过7805稳压芯片将电压稳定在+5V，为各个部分供电。为了给各个电化学传感器供电，需要用MCP1700芯片将+5V转换为+3V，因为还要用到-3V，MAX660芯片可以得到反压，所以用到MAX660芯片，进而得到了3V的电压，电源模块如图3.2所示。图3.2 电源模块原理图3.3 液晶显示模块设计 为了显示采集到信号的实时信息，可安装显示模块如数码管（LED）或液晶屏（LCD）。数码管只能显示一些数字信息，很难从这些数字中完全了解传感器的信息，而液晶屏是一种常用的人机界面，其在单片机的显示系统中应用极为广泛。显示部分采用液晶屏显示，常用的有12864和1602。12864液晶屏能显示多行，考虑到本设计为功能性设计，所以为节省经费，制作实物时选择检测一种有毒气体，液晶屏选择只能显示两行、显示一种有毒气体的参数的LCD1602液晶屏。LCD1602具有功耗低，体积小的特点，是标准的16脚接口，VL引脚为液晶屏对比度调整端，接电源正极时对比度最低，接地时对比度最高，对比度过高时会影响显示效果15。其各个引脚介绍见表3.1。表3.1 LCD1602引脚介绍表编号引脚名称引脚定义编号引脚名称引脚定义1GND接地6EN使能信号2VDD电源正极7D0-D7数据3VO显示偏压8BLA背光源正极4RS数据/命令9BLK背光源负极5R/W读/写 LCD1602中D0-D7数据端与单片机的P0.0-P0.07引脚连接，中间接了一个10K的排阻，以保证P0口有稳定的电平。电阻R1选择3K为了使液晶屏显示的灰度达到最佳状态，三个时序控制端口与单片机的P2.5-P2.7引脚连接，电路原理图如图3.3所示。图3.3 LCD1602原理图3.4 报警电路设计 报警电路由蜂鸣器和一支红色发光二极管组成。蜂鸣器的正极接电源正极，根据单片机的电流特性，不足以直接驱动蜂鸣器。有三极管的输出特性，利用晶体管的饱和与截止特性构成开关电路。P2.0为高电平时基极与集电极之间反向偏置，不导通；当P2.0为低电平时，基极与集电极之间正向偏置，导通。当蜂鸣器工作，单片机只需要吸收较小的输入电流，再配合一支红色发光二极管接P1.7，当有毒气体的浓度值超过设定值，则蜂鸣器报警，同时红色二极管发光。电路原理图如图3.4所示。图3.4 报警电路原理图3.5 独立按键电路设计本设计采用键盘输入指令和数据的方式，键盘分为独立式和矩阵式两类，每一类按其编码方法又可以分为编码和非编码两种。因为本设计使用的按键只有三个，所以选择独立式按键。在此电路中，采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平，P1口内部带上拉电阻，故不需要再外接上拉电阻。本设计有三个独立按键，第一个按键的设置参数对象即甲醛、氨气、苯，第二个按键是设置参数上限值增加，每按一下上限值增加0.1mg/m3，第三个按键是设置参数上限值减少，每按一下上限值减少0.1mg/m3，独立按键电路图如图3.5所示。图3.5 独立按键原理图3.6 传感器电路设计 本设计选择了电化学型传感器，所以在设计相应的处理电路时，要特别关注这些：由于传感器的灵敏度数量级很低，通常为uA或nA级，为了能得到测量值，需要在电路中加入I/V转换，这样就使被检测有毒气体的浓度与电流的对应关系转换为与电压的对应关系。为了降低传感器或者I/V转换输出的噪声，在设计中加入滤波电路。3.6.1 甲醛传感器信号处理电路由于传感器的输出信号很小，所以把这部分电路和传感器组成一体，在电路中，R2、R3、R4 配合TLC 27L2运算放大器对传感器信号放大，R4热敏电阻可以对温度补偿校准，R5和C3作用是滤波。传感器输出电流和电路输出的电压关系为： （3.1）甲醛传感器输出电路如图 3.6 所示。图3.6甲醛传感器输出电路原理图 在图3.6中，甲醛传感器调理电路加上后面的处理电路部分，构成了甲醛检测模块ZE08-CH2O，此模块由郑州炜盛公司生产，具有灵敏度高、功耗低、抗干扰能力强、提供UART等优点。使用UART协议后输出为3V电平信号，可直接送给单片机，其实物图如图3.7。图3.7 甲醛检测模块实物图在甲醛检测模块中，采用9600bit/s的波特率，发送8位数据，有1位校验位。通信命令见表3.2。表3.2 传感器通信命令012345678起始位CH2O单位ppb小数位数气体浓度高位气体浓度低位满量程高位满量程低位校验值0xFF0x170x040x000x000x250x130x880x25 此模块中，气体浓度值=气体浓度高位*256+气体浓度低位，每隔1秒发送一次数据。读气体浓度值的命令格式见表3.3。表3.3 传感器读气体浓度格式012345678起始位保留命令保留保留保留保留保留校验值0xFF0x010x860x000x000x000x000x000x79 传感器返回值命令格式见表3.4。表3.4 传感器返回命令格式012345678起始位命令气体浓度高位ug/m3气体浓度低位ug/m3保留保留气体浓度高位ppb气体浓度低位ppb校验值0xFF0x860x000x2A0x000x000x000x200x303.6.2 氨气传感器信号处理电路本设计中的氨气传感器引脚有三极：工作电极、对电极、参比电极，传感器的处理电路由恒电位电路和传感器的工作电路组成8。在传感器工作时，外围电路在工作电极和参比电极之间会施加一个恒电位差，以便工作电极保持一个恒定的电位7。本设计选用的AD8572放大器具有超低失调、漂移和偏置电流特性，AD8572可提供以前只有昂贵的自稳零或斩波稳定放大器才具有的特性优势，在电路中使用J177开关可以缩短氨气传感器的预热时间7。R1、R2、C1、Q1以及AD8572内部运放A组成了恒电位电路，当电路工作时，J型场效应管处于高增益状态，向工作电极提供电流，使运放A电压与参比电极相同。电路中运放B的作用是I/V转换，R4设置为47可以减弱对传感器性能的影响。传感器输出电流与调理电路输出电压的关系： （3.2）氨气传感器输出的微弱电流经I/V转换之后放大为伏级，氨气传感器信号调理电路如图3.8所示。图3.8 氨气传感器输出电路原理图3.6.3 苯传感器信号处理电路 根据苯传感器和氨气传感器说明书，都为电化学型传感器，且信号处理电路相同，故不再赘述，苯传感器信号调理电路图如图3.9。图3.9 苯传感器输出电路原理图4 室内装修有毒气体检测仪的软件设计对于单片机的开发来说，有许多种高级语言可以使用，C语言就是其中之一。程序编写语言比较常见的有C语言、汇编语言。汇编语言的机器代码生成效率高，控制性好，但是可移植性不好，C语言编写的程序比用汇编语言编写的程序更符合人们的思考习惯，且容易阅读、可移植性较好等，众多处理器都支持C语言。基于C语言和汇编语言的优缺点，本设计的程序代码采用C语言编写。4.1 程序结构流程图在总体程序流程图中，首先进行初始化，然后进行数据采集，当传感器检测到测试信号，将检测到的信号进行放大滤波、I/V转换后送入单片机，进行下一步程序执行，即数据处理程序和串口中断处理服务程序，如果单片机未检测到信号，则进行故障报警，进而进行故障排查。其次执行显示程序，然后执行按键处理程序，用户可以通过外部独立按键来对检测的有毒气体的上限值进行增加或减少。如果被检测的有毒气体的浓度值大于设定的上限值，则执行报警程序。程序流程图如图4.1所示。图4.1 程序结构流程图4.2 数据处理子程序流程图 从传感器采集到的信号经过处理后，送入单片机内，使用内部的A/D转换部分，再经过数字滤波，数据缓冲后，就可以送到执行下一步程序。数据处理子程序流程图如图4.2所示。图4.2 程序处理流程图4.3 串口中断服务程序流程图在有毒气体甲醛检测部分使用到了UART协议，波特率为9600bit/s，发送8位数据位，1位校验位。首先单片机获取中断，然后从传感器模块读取数据，之后校验数据，最后在LCD中显示实时的甲醛浓度值，串口中断服务程序流程图如图4.3所示。图4.3 串口中断服务程序流程图4.4 按键处理子程序流程图 在按键处理子程序中，单片机检测是否是有独立按键被按下，如果按键1被按下，则被检测的有毒气体上限值加0.1mg/m3。如果按键2被按下，则被检测的有毒气体上限值减0.1mg/m3,。如果按键3被按下，则切换被检测的有毒气体的类型进行设置，按键处理子程序流程图如图4.4所示。图4.4 按键处理子程序流程图4.5 显示子程序流程图本设计使用的是1602液晶显示，控制程序主要有三部分：向液晶中写入指令；向液晶中写入数据；液晶测试忙碌状态。编写程序时，首先初始化处理，然后设置显示字符的地址，最后经过液晶屏内部处理后将字符显示出来。显示子程序流程图如图4.5所示。图4.5 显示子程序处理流程图4.6 超限处理子程序流程图 在超限处理子程序中，单片机检测当前被检测的有毒气体是否达到超限值，达到超限值后进行蜂鸣器和发光二极管报警。超限处理子程序流程图如图4.6所示。图4.6 超限处理子程序流程图5 软件调试与制作实物 前四章讨论了装修环境有毒气体检测仪的硬件和软件的设计，本章要讲一下软件编译环境和实物制作。5.1 编译环境概述在单片机的众多开发软件里，我们选择keil软件，keil提供了C编译器和调试器等完整的开发环境，且容易上手。Keil也提供了丰富的库函数，生成代码的效率很高。首先打开keil，然后建立一个新的工程，进行C语言代码的编写，按着模块化的设计的思路进行分块编写。之后要生成.hex文件并下载到单片机中才能完成实物的程序调试。5.2 实物制作考虑到经费问题，本设计的实物制作部分选择了装修环境内众多有毒气体中含量最多的甲醛进行检测。因为要购买的元件较多，要分成多个部分进行焊接来提高制作实物的效率。购买过实物元件后，用电烙铁对各个模块进行焊接。在焊接前，要先对各个元件进行检测、筛选，将元件按着硬件电路图的设计分好类。在焊接时，将各个元件认真对照硬件原理图由低到高一个一个焊在洞洞板上，焊接动作要快，这样可以减少对元件损坏的可能性，每焊好一个元件要检查这个元件的引脚焊接是否正确，是否有虚焊。在所有元件焊接完成后，还需要对每个元件的引脚逐个进行检查，检查各个元件的引脚是否与其他引脚焊接错误，是否短路、断路，元件位置是否都放置正确等。上电测试是调试的关键部分，要对系统各个模块进行测试。在软件调试成功后，生成.hex文件并下载到单片机中，首先应该测试电源部分，系统上电以后，测试单片机是否工作正常，用手触摸下单片机是否温度很高。如果没有问题，则可以进行功能的检测，给系统上电进行整个系统的调试，观察单片机和传感器，和各个元件是否都能正常工作。系统实物图如图5.1所示，图的中间是单片机最小系统，左边是甲醛检测传感器及模块电路，右边是液晶显示屏。图5.1 系统实物图 给整个装修环境有毒气体检测仪上电后，让传感器预热大约10秒，然后会在液晶显示屏上显示出当前室内甲醛气体的浓度值，甲醛浓度在设定值以下时如图5.2所示。图5.2 甲醛浓度在设定值以下时 使用打火机模拟当前室内甲醛超标情况，当系统检测到室内甲醛超出设定值时，蜂鸣器报警、红色二极管发光，如图5.3所示。图5.3 甲醛浓度在设定值以上结 论当今，民用建筑室内需要检测装修产生的甲醛、氨气、苯等有毒气体。如果甲醛等有毒气体含量超标的话，将对人体的生命健康将造成很大的威胁，因此具有民用价值的便携式装修有毒气体检测仪的研制受到了人们的欢迎。室内装修有毒气体检测仪的设计的硬件部分主要是按照系统将要实现的功能而设计出相应的功能模块，软件是用C语言编写，考虑到C语言的各种优点，对应硬件各个部分来编写相应的软件部分，再将设计的模块整合形成整个的软件设计部分。由于设计考虑到经费和制作难度等条件，最终只做出部分实物。总结本设计的结果，大致可概括以下几个方面：（1）进一步学习了单片机相关的知识，巩固了大学里学习的一些重要的专业课，同时也将理论结合实践，练习了编程能力。（2）了解了甲醛、氨气、苯等传感器的相关知识，并对甲醛传感器做了比较深入的认知，认识了传感器的整体结构及其一些基本特性；（3）深入学习了C语言，同时掌握了基本的C语言编程，对于系统的编译有一个全新的认识，了解了在Windows环境下利用Keil软件进行程序编译的基本方法；（4）完成了装修环境有毒气体检测仪的电路设计和程序编程，并制作和调试，取得了实际成果。 通过以上所做的内容为本设计更深一步的研究奠定了一定的基础，但本人的水平有限，在研究上的程度不够深入，论文中存在诸多不足，需要在以后的学习研究中进一步提高，概括起来有以下几个方面：（1）单片机应用方面还需要加深学习，不能只停留在对课本理论知识的了解；（2）C语言编程方面仍需要进一步学习，本设计的程序代码设计部分并非本人独立完成，有同学和老师等人的帮助也有参考网上相关资料，所以还需在软件编程方面下足够的功夫，使编写的程序更加符合设计标准；（3）从实物可以看出，本人的焊功还需加强，不少地方焊的很粗糙。致 谢本设计经过几个月的时间完成，到五月份基本接近尾声，时间过的很快，我的也将要离开学校并步入社会，我需要感谢的人很多，我要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的于老师以及关心我的同学和朋友，是他们不厌其烦的为我指导。在做毕业设计的期间，于老师每周都会把我们召集在一起开会，关心我们每个人的设计进度，并督促我们按时完成这阶段该完成的事情，老师给我们很多指点，尤其在设计思路上。工大的老师都很愿意给我们讲解，期间遇到相关的问题，其他老师会耐心给我们解答，他们不仅教给我们专业知识，还教会我们怎么学习、怎么做人。参考文献1 赵辉. Protel99电子线路CADM，北京，北京邮电大学出版社，20072 李全利. 单片机原理及应用M，北京，清华大学出版社，2006.23 金发庆. 传感器技术与应用M，北京 : 机械工业出版社, 2004.8,281-2904 ZE08-CH2O型电化学甲醛模组使用说明书 2014.12.125 ME4-C6H6型电化学苯传感器说明书 2014.05.016 ME4-NH3型电化学氨气传感器说明书 2014.05.017 闫海霞. 室内空气质量监测仪D.哈尔滨工业大学8 赵茂泰. 智能仪器原理及应用M.北京:电子工业出版2001:32-37 9 谢跃东. 基于MSP430的甲醛检测仪设计J.工业仪表与自动化装置， 2012 10 南慧杰. 基于多传感器的有毒气体无线巡检系统研制D.哈尔滨理工大学，2014 11 温卫敏. 室内有毒气体监测系统研制D.西安科技大学，2008 12 张中锋. 手持式气体检测仪的设计D.西安工业大学，2013 13 互联网数据. 苯超标对人有什么影响 14 祝洪峰，程东红. 单片机总线模式的键盘检测与液晶显示技术J，200715 赵宇航. 智能气体检测仪研究与设计J，201116 刘建国，刘文清，魏庆农. 我国的环境监测仪器产业状况及监测高技术创新的研究J. 光电子技术与信息17 G.B. Leslie. Indoor Air Problems in Asia，Indoor and Built Environment，199518 王磊. 基于气体传感器阵列的挥发性有毒气体检测D. 中国科学技术大学，2008. 19 Koji Kawamura，Kagan Kerman，Mikiro Fujihara，et al. Development of a novel hand-held formaldehyde gas sensor for the rapid detection of sick building syndromeJ. 19 汪志国，齐文启. 环境监测仪器发展现状与趋势分析J. 现代科学仪器，200720 王昭俊，刘加宁，刘京. 室内空气环境M. 北京：化学工业出版社，2006附录A 系统原理图附录B 实物元件清单序号元件名称规格数量1电解电容10uF12瓷片电容30pF23晶振11.0592M14电源接口3脚15轻触开关-36二极管红色17二极管绿色18自锁开关-19蜂鸣器-110液晶屏1602111插座DIP40112插座16P113插座8P114排针4针115排针8针116三极管8550117电阻330118电阻1K219电阻3K120电阻10K121排阻10K122甲醛模组ZE08-CH2O123单片机STC12C5A60S2124导线1m1附录C 程序#include /头文件#include#includeeeprom52.h#define uchar unsigned char /宏定义#define uint unsigned int#define LCD1602_dat P0sbit LCD1602_rs=P25;/IO 定义sbit LCD1602_rw=P26;sbit LCD1602_e=P27;sbit beep=P20;sbit led_1=P10;sbit led_2=P11;sbit key_1=P12;sbit key_2=P13;uint ch2o_H,ch2o;uchar bz,ms,sec,UART_dat10,zhi2,i;bit beep1;void delay(uint T) /延时函数while(T-);void LCD1602_write(uchar order,dat)/1602 一个字节 处理 LCD1602_e=0; LCD1602_rs=order; LCD1602_dat=dat; LCD1602_rw=0; LCD1602_e=1; delay(1); LCD1602_e=0; void LCD1602_writebyte(uchar *prointer) /1602 字符串 处理 while(*prointer!=0) LCD1602_write(1,*prointer); prointer+; void LCD1602_cls() /1602 初始化LCD1602_write(0,0x01); /1602 清屏