【正文】 主程序運(yùn)行流程圖如圖 31 所示。軟件抗干擾措施提高了系統(tǒng)的可靠性。軟件設(shè)計(jì)中包含有：主程序模塊、顯示模塊、 DHT11 傳感器檢測(cè)函數(shù)、 A/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子模塊、聲光報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 、按鍵函數(shù) ?；?C 語言和匯編語言的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)采用 C 語言編寫方法。 C 語言主要有以下特點(diǎn)：用 C 語言編制的程序效率高，占用存儲(chǔ)空間小，運(yùn)行速度快。保證系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算數(shù)據(jù)的精度。編制的軟件要求易閱讀，容易發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤，容易修改和補(bǔ)充。 編程語言的選擇 在系統(tǒng)硬件電路確定以后，其主要功能的實(shí)現(xiàn)將依賴于軟件來實(shí)現(xiàn)。大大提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。本章重點(diǎn)介紹了信號(hào)采集模擬電路和以主控制器為中心的數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與工作原理。當(dāng)輸出電流較大時(shí)， 7805 應(yīng)配上散熱板。 圖 222 LCD1602接線電路圖 25 167。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 3：光標(biāo)和顯示 模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 167。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，夜景模塊執(zhí)行命令。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比 度。下面以長(zhǎng)沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 圖 216 聲光報(bào)警電路 167。輸入的模擬電壓為 0~5V，一次 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μS。 圖 214 ADC0809管腳示意圖 17 ADC0809 各腳功能如 表 25： 表 25 ADC0809 各腳功 能 引腳 功能介紹 D7D0 IN0IN7 8 位數(shù)字量輸出引腳 8 位模擬量輸入引腳 VCC +5V 工作電壓 REF（ +） 參考電壓正端 REF（ ） 參考電壓負(fù)端 START A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端 ALE 地址鎖存允許信號(hào)輸入端 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平 OE 輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 封裝信息 如圖 212， 圖 212 DHT11封裝圖 DHT11引腳說明 見表 24。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將 DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持外殼的良 好通風(fēng)。 置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。 電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會(huì)受到化學(xué)蒸汽的干擾，化學(xué)物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴(kuò)散可能導(dǎo)致測(cè)量值漂移和靈敏度下降。 應(yīng)用信息 超出建議的工作范圍可能導(dǎo)致高達(dá) 3%RH的臨時(shí)性漂移信號(hào)。 格式見下面圖示 ， 如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平 ， 則 DHT11沒有響應(yīng) ， 請(qǐng)檢查線路是否連接正常 。 （ 1） .通訊過程如圖 28所示 圖 28 通訊過程 13 操作時(shí)序如圖 29， 總線空閑狀態(tài)為高電平 ， 主機(jī)把總線拉低等待 DHT11響應(yīng) ,主機(jī)把總線拉低必須大于 18毫秒 ， 保證 DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。 串行接口 (單線雙向 ) DATA 用于微處理器與 DHT11之間的 通訊和同步 ， 采用單總線數(shù)據(jù)格式 ， 一次通訊時(shí)間 4ms左右 ， 數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分 ， 具體格式在下面說明 ， 當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展 ， 現(xiàn)讀出為零 .操作流程如下 ： 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit， 高位先出。2 ℃ 量程范圍 0 50 ℃ 響應(yīng)時(shí)間 1/e(63%) 6 30 S 接口說明 建議連接線長(zhǎng)度短于 20米時(shí)用 5K上拉電阻 ， 大于 20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻 接線方式如圖 27。1 %RH 長(zhǎng)期穩(wěn)定性 典型值 177。 表 22 傳感器性能說明 參數(shù) 條件 Min Typ Max 單位 濕度 分辨率 1 1 1 %RH 16 Bit 重復(fù)性 177。 傳感器 信息 見表 21。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá) 20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。 圖 26 DHT11 實(shí)物圖 具有的特性： 相對(duì)濕度和溫度測(cè)量 、 全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 、 卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 、 無需額外部件 、 超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離 、 超低能耗 、 4引腳安裝 、 完全互換 。 溫濕度傳感器 溫濕度傳感器是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測(cè)量處理的電信號(hào)的設(shè)備或裝置?；诒疚牡膶?shí)時(shí)要求和性價(jià)比等方面的原因，本系統(tǒng)選用電化學(xué)傳感器中的定電位電解式氣體傳感器。后者因?yàn)榇呋瘎┑年P(guān)系具有廣普特性應(yīng)用更廣。它介于半導(dǎo)體和電 化學(xué)之間。不足之處是有壽命的限制一般為兩年。為了消除氣體分子達(dá)到初始狀態(tài)就必須發(fā)生一次氧化反應(yīng)。 (1)半導(dǎo)體型氣體傳感器的優(yōu)缺點(diǎn) 半導(dǎo)體氣體傳感器具有成本低廉、制造簡(jiǎn)單、靈敏度高、響應(yīng)速度快、壽命長(zhǎng)、對(duì)濕度敏感低和電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位電路。時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各信號(hào)之間的相互關(guān)系。 167。 二是要有較高的性 價(jià)比。 167。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及原理 本文研究的室內(nèi)便攜式智能空氣品質(zhì)監(jiān)測(cè)儀是以 STC 工公司的一款 8 位超低功 耗單片機(jī) STC90C51 為控制核心。儀器采用鋰電池供電，具有良好的便攜性和通用性，并且使用 LCD 點(diǎn)陣式液晶屏顯示菜單，有良好的人機(jī)對(duì)話界面。 （ 2） 當(dāng)有害氣體濃度超出安全范圍時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。 167。 課題設(shè)計(jì)的方法 查閱相關(guān)資料，應(yīng)用電腦軟件進(jìn)行仿真、調(diào)試，制作硬件設(shè)備，在實(shí)際環(huán)境中測(cè)試并進(jìn)行修改、調(diào)試，直至達(dá)到課題要求。準(zhǔn)確測(cè)定甲醛、苯、氨等有害氣體的設(shè)備昂貴 (如英國 PPM 公司生產(chǎn)的 PPM400 甲醛儀約兩萬多元 )，測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，每隔一段時(shí)間就需進(jìn)行重新標(biāo)定，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，很難連續(xù)測(cè)定；目前國內(nèi)外產(chǎn)品的設(shè)計(jì)差異主要集中在監(jiān)測(cè)傳感器 和控制單片機(jī)芯片的選用，操作方面國外的產(chǎn)品操作界面方便，功能加完備。但這些儀器的工作原理、響應(yīng)性能、適應(yīng)范圍等都不同。 二、 國內(nèi)外的研究狀況 氣體傳感器測(cè)定甲醛成為近年來甲醛檢測(cè)研究的新熱點(diǎn)。大量觸目驚心的 事實(shí)證實(shí)，室內(nèi)空氣污染已成為危害人類健康的 “隱形殺手 ”，也成為全世界各國共同關(guān)注的問題。 空氣質(zhì)量 檢測(cè)種類包括裝修污染 、 辦公室內(nèi)空氣檢測(cè) 、作業(yè)場(chǎng)所有害物質(zhì)檢測(cè)、食堂油煙檢測(cè)、 鍋爐大氣及工業(yè)窯爐檢測(cè)及工廠排放工業(yè)廢氣檢測(cè)。 本章小結(jié) ........................................ 34 結(jié) 論 ..................................................................................................... 35 167。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 .................................... 32 167。 液晶顯示模塊 ................................ 30 167。 軟件功能需求 ................................ 27 167。 電路電源設(shè)計(jì) .................................... 25 167。 的指令說明及時(shí)序 ..................... 20 167。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) ................................ 16 167。 復(fù)位電路模塊 ................................. 7 167。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及原理 .......................... 5 167。s life spent in the house. In this paper, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor which will be studied in this paper, is on the background of toxic and harmful gases, and based on an STC 8bit working ultralow power MCU STC90C51 as control core. It can process, display, and alarm the realtime acquisition indoor temperature, humidity, VOC gas and so on. The instrument is powered by lithium batteries with a good portability and versatility. What’s more, it uses the LCD1602 dot matrix LCD screen to display menu, and has a good interactive interface. At the same time sound and light alarm system is designed to achieve a timely manner when the parameter level exceeds the limit. With the features of small size, low power consumption, operating easily, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor is suitable for family and munity health care for its realtime acquisition of indoor air quality. KEY WORDS： STC90C51, IAQ, LCD display, Temperature and humidity, VOC gas 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 本課題的主要研究?jī)?nèi)容、方法及總體設(shè)計(jì) ........................ 3 167。同時(shí)設(shè)計(jì)了聲光報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在參數(shù)超標(biāo)時(shí)及時(shí)的報(bào)警。 基于單片機(jī)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我國 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境問題及健康問題 日益重視，室內(nèi)空氣品質(zhì)（ IAQ）狀況受到越來越多的關(guān)注。儀器采用鋰電池供電，具有良好的便攜性和通用性，并且使用 LCD1602 點(diǎn)陣式液晶屏顯 示菜單，有良好的人機(jī)對(duì)話界面。s living standard. In that, about twothirds of people39。 空氣質(zhì)量檢測(cè)儀系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .......................... 5 167。 時(shí)鐘電路模塊 ................................. 7 167。 溫濕度傳感器 ................................ 10 167。 LCD1602 的基本參數(shù)及引腳功能 ................. 19 167。 按鍵電路設(shè)計(jì) .................................... 25 167。 編程語言的選擇 .............................. 27 167。 轉(zhuǎn)換模塊 .................................. 30 167。 本章小結(jié) ........................................ 31 第 4 章 仿真調(diào)試 .................................................................................. 32 167。 系統(tǒng)軟件調(diào)試 .................................... 33 167。 來自固定和流動(dòng)污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質(zhì)量的最主要因素之一。危害較大的主要