【正文】 摘要 甲醛測量設(shè)計(jì)系統(tǒng) 摘 要 本文研究設(shè)計(jì)了一種用于公共場所及室內(nèi)具有檢測及超限報(bào)警功能的甲醛智能測試儀。其設(shè)計(jì)方案基于 89C51 單片機(jī)，選擇瑞士 蒙巴波 公司的 CH20/S10 甲醛傳感器。系統(tǒng)將傳感器輸出的 4~20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號通過 I/V 變換電路和以AD574A 為核心的 A/D 轉(zhuǎn)換電路調(diào)理后，經(jīng)由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后由 LED顯示甲醛濃度值。文中詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理過程以及數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)和報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法和過程。系統(tǒng)對于采樣地點(diǎn)超出規(guī)定的甲醛容許濃度時(shí)分別用發(fā)光二極管以及蜂鳴器報(bào)警提醒監(jiān)測人員。 同時(shí)，操作人員對于具體報(bào)警點(diǎn)的上限值可以通過簡單的鍵盤操作進(jìn)行設(shè)置。 另外，該系統(tǒng)對濃度信號進(jìn)行了信號補(bǔ)償?shù)忍?理，減少了測量誤差，因此，具有較高的測量精度，而且結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) 甲醛監(jiān)測 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng) 硬件電路 軟件設(shè)計(jì) ABSTRACT Design and Systems for Formaldehyde Measure ABSTRACT A design is given of the formaldehyde measure with the ability of alarming the formaldehyde concentration beyond the limit. The design is based on 89C51 single chip microputer and choose formaldehyde sensor CH20/S10 from MEMBRAPOR. First the standard output signal 4~20mA of formaldehyde sensor is regulated by I/V conversion and A./D conversion which is cored of AD574A, then 89C51 single chip microputer plete data processing ,and finally the result will be output by LED. There are detailed descriptions for the methods and designs of data acquisition and processing system, data processing, data displaying system and alarming system. As if the concentration is beyond the limit, it will alarm by LBD and buzzer to remind the manipulator. Meanwhile, the manipulator can set the upper limit point by simply keyboard operation. In addition, the concentration signal is pensated to decrease measuring errors. Therefore, the result takes on upper precision, and simple structure, choiceness performance. Keywords: Single chip microputer Monitoring of formaldehyde Data acquisition and processing system Hardwarecircuit Softwaredesign 目錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在 文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 甲醛測試儀的研究與設(shè)計(jì) 6 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān) 保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 第二章 甲醛測試儀介紹 目錄 第一章 緒論 ................................................................................................................... 1 甲醛氣體介紹及其危害性分析 ...................................................................... 1 甲醛氣體限量標(biāo)準(zhǔn)及常用檢測方法 .............................................................. 2 小結(jié) .................................................................................................................. 5 第二章 甲醛測試儀介紹 ............................................................................................... 7 工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................. 7 軟件設(shè)計(jì)思路 .................................................................................................. 8 小結(jié) .................................................................................................................. 9 第三章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................... 11 甲醛傳感器介紹及其信號特性分析 ............................................................ 11 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................ 12 小結(jié) .................................................................................................................. 22 第四章 LED 顯示子系統(tǒng)及報(bào)警電路設(shè)計(jì) .................................................................. 23 單片機(jī) 89c51 簡介 ........................................................................................ 23 單片機(jī)鍵盤及 LED顯示簡介 ........................................................................ 25 顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................ 31 報(bào)警電路 設(shè)計(jì) ................................................................................................ 33 小結(jié) ................................................................................................................ 34 結(jié)束語 ............................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 37 附錄 A 系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序 .................................................................................................. 41 附錄 B 系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路圖 ............................................................................................. 45 第一章 緒論 1 第一章 緒論 甲醛氣體介紹及其危害性分析 甲 醛，又名蟻醛；化學(xué)式 CH20，分子質(zhì)量 ；常溫下是一種無色、具有強(qiáng)烈刺激性的氣體，熔點(diǎn) 920C，沸點(diǎn) ，相對密度 ；易溶于水 和乙醇等多種有機(jī)溶劑，水溶液濃度最高可達(dá) 55%[23]，其 30% ～ 40%的溶液稱之為福爾馬林。甲醛是重要的基本有機(jī)化工原料，被廣泛應(yīng)用于紡織染料、食品包裝材料、塑料、皮革、涂料（容器內(nèi)壁涂料、內(nèi)墻涂料）、油漆、與合成材料（合成樹脂、人造纖維、人造板）工業(yè)。 雖然甲醛用途廣泛，但它對人的生存環(huán)境和人體健康危害較大。甲醛是一種具有較高毒性的破壞生物細(xì)胞蛋白質(zhì)的原生質(zhì)毒物，能與蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性凝固，擾亂細(xì)胞代謝。同時(shí)甲醛也是一種刺激物和誘變劑，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài) 反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。長期接觸低劑量的甲醛可引起基因突變， DNA 單鏈內(nèi)交聯(lián)和 DNA 與蛋白質(zhì)交聯(lián)及抑制 DNA 損傷的修復(fù)，導(dǎo)致鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤。此外，甲醛主要對人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)造成損害。臨床癥狀表現(xiàn)為刺激眼睛流淚，粘膜水腫，頭痛、咳嗽胸悶、氣喘，甚至導(dǎo)致肺水腫、肺炎；惡心嘔吐、全身無力、心悸失眠、喪失食欲，甚至導(dǎo)致死亡；引起新生兒染色體異常，導(dǎo)致畸形、白血病、精神抑郁癥；引起青少年記憶力和智力下降；女性月經(jīng)失調(diào)和紊亂、妊娠綜合癥；也可引起過敏性接觸皮炎和呼吸器官黏 膜的刺激癥狀與內(nèi)分泌功能紊亂、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等 [9]。 2020 年 6 月世界衛(wèi)生組織的國際癌癥研究中心發(fā)表的報(bào)告稱，高濃度的甲醛能導(dǎo)致耳、鼻和喉癌