【導(dǎo)讀】?jī)?nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。其設(shè)計(jì)方案基于89C51單片機(jī)，選擇瑞士蒙巳波公司的。系統(tǒng)將傳感器輸出的420mA的標(biāo)準(zhǔn)。信號(hào)通過(guò)以AD0832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LCD顯示甲醒濃度值。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(guò)程。系統(tǒng)對(duì)于采樣地點(diǎn)超出規(guī)定的。同時(shí)，操作人員對(duì)于具體報(bào)警點(diǎn)的上限值可以通過(guò)單片機(jī)編程進(jìn)行設(shè)置。另外，該系統(tǒng)對(duì)濃度信號(hào)進(jìn)行了信號(hào)補(bǔ)償?shù)忍幚?，減少了測(cè)量誤差，因此，具有較高的測(cè)量精度，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良。本系統(tǒng)的量程為0-10ppm，精

　　

【正文】 經(jīng)把單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)完成了，下一步就可以著手進(jìn) 行仿 真 ， 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過(guò)程之中肯定有許多的錯(cuò)誤，需要進(jìn)行仿真來(lái)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和 調(diào)試錯(cuò)誤。這樣才能使單片機(jī)低功耗計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加完 善 ， 本次系統(tǒng)仿真采 用的是軟件仿 真 ， 使用的是 proteus 軟件。 Proteus軟件 由 1S1S和 ARES兩個(gè)軟件構(gòu) 成 ， 其 中 1S1S是原理圖編輯與仿真軟 件 ， ARES是布線編輯軟件。本次系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)其中的原理圖編輯 和 PCB布線就 是在 這 個(gè) 軟件環(huán)境中完成 的 ， 至 于 軟件設(shè) 計(jì) ， 則是采 用 proteus軟件中 的 1S1S和 Keil uVision進(jìn)行聯(lián)合調(diào) 試 [創(chuàng) 。 當(dāng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)都完成的時(shí)候就可以看到虛擬的 基 于 單片機(jī)的低功 耗計(jì)數(shù)系統(tǒng)的運(yùn) 行 ， 以下為仿真效 果 : 一、編譯結(jié) 束 ， 添加 HEX 文件單擊 PROTEUS 運(yùn)行按 鈕 ， 本系統(tǒng)主界面顯示圖 如圖 51 所示 圖 51 主界面顯示圖 二 、 系統(tǒng)接下來(lái)顯 示 ， 4 個(gè)基本操作功 能 ， 小對(duì)號(hào)為該操作顯示項(xiàng)，如圖 52 圖 52 功能界面 三、選擇 開(kāi)始測(cè)量 ， 單擊 OK 鍵 ， 便有下面測(cè)量選擇界 面 ， 如圖 53 22 」 plv nu 圖 53 測(cè)量選擇界面 四、 再 按 OK， 則 顯示檢測(cè)數(shù) 據(jù) ， 范圍 010ppm. 如圖 54 圖 54 測(cè)量界面顯示圖 五 、 4 個(gè)功能的操作和演示是相同 的 ， 以 下 為 時(shí)間設(shè)置 顯示 圖 ， 如圖 55 星 期 4 問(wèn) 4月 22日 2lnt44分 4( ?l!1且 1:.1.!l:1，L1. 圖 55 當(dāng)前時(shí)間顯示圖 六 、 小 結(jié) : 本系統(tǒng)原先打算設(shè)計(jì) 開(kāi)始測(cè)量 、 數(shù)據(jù) 存 儲(chǔ) 、 時(shí)間設(shè)置 通 訊設(shè)置 等 4 個(gè)基本功 能 ， 后 由 于 條件所 限 ， 我們并未做出全部的功 能 ， 但這次 的畢業(yè)設(shè) 計(jì) ， 收獲還是很多 的 ! 今后我們會(huì)進(jìn)一步進(jìn)完善該系統(tǒng)。 23 結(jié)束語(yǔ) 目 前 ， 公共場(chǎng)所民用建筑室內(nèi)需要檢測(cè)甲黯氣 體 ， 同樣建筑材料中甲醒含量 也 需 要檢測(cè)。由于甲醒含量超量的 話 ， 將對(duì)人體健康造成很大的影響。隨著使用 天然氣的居民越來(lái)越 多 ， 天然氣存在的潛性危害、天然氣地露也在一步步威脅著 居民的 身 體健康，設(shè)計(jì)能夠滿足生活 需 要 ， 攜帶方便的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀迫在 眉睫。針對(duì)目前的 現(xiàn) 狀，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守體積小， 質(zhì) 量 輕 ，性價(jià) 比 高的 原 則 [9) 。 室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主 要 分為 硬 件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)前對(duì) 該系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)功能的要 求 ， 綜合考慮采用 AT89C52 單片機(jī)為控制核心。 由 于所學(xué)知識(shí)的限 制 ， 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能不是很健全 ， 但在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的 過(guò)程 中 ， 讓我學(xué)會(huì)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方 法 ， 和養(yǎng)成了系統(tǒng)思考的思維方式。 首先 要了解系統(tǒng) 所 要實(shí)現(xiàn)的功 能 :其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資 源 :再 次將一個(gè)大的系統(tǒng)進(jìn)行模塊化劃分，然后逐一去攻破。最后把所有模塊進(jìn)行優(yōu)化 整 合 ， 便得到了一個(gè) 完整的系統(tǒng)。 基 于 這樣的思路，我們共同完成了室內(nèi)空氣質(zhì) 量檢測(cè)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)。 同時(shí) 由 于 本設(shè)計(jì)是采用在 proteus 上進(jìn)行仿 真 ， 在 keil 軟件上進(jìn)行編 程 ， 最后二者聯(lián) 調(diào) ， 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任 務(wù) ， 但在仿真是無(wú)法實(shí)現(xiàn)甲醒傳感器和 MQ5 氣體傳 感器的 ， 因此本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)變阻器模擬傳感器檢測(cè)甲醒和天然氣時(shí)輸出的模擬 信 號(hào) ， 經(jīng) AD0832 轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)。 24 致謝 本論文是在李銳君老師的悉心 指 導(dǎo) 下 完成的。李老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn) 的治學(xué)態(tài)度，精益求精 的 工 作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人 的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn) 大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世 的道理。 我的畢業(yè)課題是室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是一個(gè)實(shí)際的 小 工 程。作為 一個(gè)本科生，我對(duì)實(shí)際 的 工 程設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)不夠，經(jīng)驗(yàn)不足，難免在設(shè)計(jì)的整體框架 中，有很多的細(xì)節(jié)沒(méi)有考慮。我們的 指 導(dǎo) 老師 :李銳君老師并沒(méi)有指責(zé)，而是給 予我們鼓勵(lì)和很 多 寶 貴的建議，并且悉心 引 導(dǎo) ，給予我一個(gè)比 較 清晰的設(shè)計(jì)思路。 我們沿著這條經(jīng)驗(yàn)之路， 不斷地嘗試摸索，慢慢地也掌握了設(shè)計(jì)的基本流程和思 考的方法。我們遇到了很多的難題，比如硬件器件的選擇，功能的實(shí) 現(xiàn) 等 。然而 這樣的問(wèn)題并不是我一個(gè)能所能解決的，幸運(yùn)的是有我們的 指 導(dǎo) 老師的悉心 指 導(dǎo) 和小組搭檔的全心幫助，所以一個(gè)個(gè)看似復(fù)雜的問(wèn)題便迎刃而解。 最后我還要再次深深地感謝李銳君老師，正是 基 于 李老師的悉心指點(diǎn)和大家 的全心的幫助，我才能比較順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝謝你 們 ! 25 參 考 文 獻(xiàn) [1]何立民 (MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè) 計(jì) 》 、系統(tǒng)配 置 與接 口 技術(shù) . [2]郭 強(qiáng) . (液晶顯示 應(yīng) 用技術(shù)》 北 京 : 電 子 工 業(yè)出版社 ， 2021年 . [3]新民《 智 能儀器原理及設(shè)計(jì)》 哈爾 濱 工 業(yè)大學(xué)出版 社 ， 1995. [4]華 成英 .童詩(shī)白 . 模 擬電 子 技術(shù)基礎(chǔ) 第 三 版》北京 :高等教育出版社 ， . [5]馬忠梅 等 .((單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》北 京 :北京 航 空 航天火學(xué)出版 社 ， 1997 [6]李剛林凌王斂編著新 概 念單片 機(jī) 教 程 . 天津大學(xué)出版社 ， 2021年 [7]彭愛(ài) 華 . ((單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) ))(M).北 京 工 業(yè)出版 社 ， 1999。 [8]何 立民 MCS51系列 單 片機(jī)應(yīng)用設(shè) 計(jì) 》、系統(tǒng)配置與接口技術(shù) . [9]缸飩 ， 也 [l\呵 ， 2∞ 4. [10] Mu1tisensor Data FusionSystem for Intelligent Robotics and Automation[M]， 1998 26 附錄 附錄一硬件設(shè)計(jì)主電路圖 27 附錄二檢測(cè)主程序程序 include AT89X52. H include include include stdlib. h include //調(diào)用外函 數(shù) // include include LCD. h /**********初始化 CPU*******材料 */ void init… cpuO EA=l。 TRO=1。 TR1=1。 TMOD=Oxll 。 TH1=Ox3c。 TL1=OxbO。 //初始化 cPu /*void timel(void) interrupt 3 using 1 THl= (6553650000) /256。 TL1= (6553650000)%256。 keyval=Pl 。 } * //初始化 CPU 結(jié) 束 // void main_menu_initial() //LCD 主菜單初始化 // main1 menu[0].menu_count=4。 //有 4 個(gè)菜單 項(xiàng) .// mainl_menu[O]. display寸= neasurearray。 //定 義一個(gè) 開(kāi)始 測(cè) 量 數(shù) 組 // 28 的指針 main1_menu[0]. subs=NULL。 main1_menu[0]. children_menus=measure_menu。 //當(dāng)前菜單子菜單 main1_menu[0].parent_menus=NULL。 //還有 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 、 時(shí)間設(shè)置 … … // void measure_menu_initial() // 開(kāi)始測(cè)量 菜單設(shè) 置 // measure_menu[0].menu_count=2。 確認(rèn) . 消 . measure… menu[O]. display=qr。 // 開(kāi)始測(cè)量函數(shù)， measure_menu[O]. subs=start_measure_function。 //開(kāi)始測(cè)量函數(shù) measure_menu[O].children_menus=NULL。 measure… menu[O].parent… menus=main1 menu。 measure… enu[1].menu_count=2 。 measure… menu [1]. display=qx。 //開(kāi)始測(cè)量函數(shù)， 取 measure_menu[l]. subs=陽(yáng) LL。 measure… menu[l]. children_menus=NULL。 measure_menu[l].parent_menus咽 ain1_menu。 // 還有 void store_menu_ initial() 、 void time_menu_initial() // void led_f max_item=menu_ ledmenu_count。 swi tch (keyval) case 0: break。 29 … uee Ls，.U n 173。E //向上鍵 . ca ou4s。39。 user_choosen nax_ item。 S hsritl 氣 E‘， ， 39。a、ruaKxs e在 目戶rnh=o c 1AnIu OenO se = AU 、， if (shuaxin) Clr_ScrO。 shuaxin=O。 // 向上 向 下 確認(rèn) 取消 鍵 // //是否需要刷新 LCD 標(biāo)志位 . led_menu_show 0。 V oid led_menu_show() uchar n。 max_item=menu_ ledmenu_count。 if (max_item=4) //菜單 項(xiàng) 為 3 則 表 示 為主菜單 . for(n=O。n4。n++) { draw_bmp(n*2， 20， 96， O， menu… led[n].display) 。 select_item(user_choosen) 。 //標(biāo)記出當(dāng)前菜單項(xiàng) . else 30 switch(tem p_choosen) { case 0: draw:二 bmp(0， 20， 96， 0， measurearray) 。 II break。 default: break。 for(n=O。nmax_item。n++) 11 開(kāi)始測(cè)量 數(shù)組 draw_如 np((n+l)*2， 20， 32， 0， menu_led[n]. display) 。 select_item(user_choosen+l) 。 void select_item(uchar n) draw_bmp(n*2， 2， 16， 0， curflag)。 void start… measure_function(void) {main_Menu 0。 II開(kāi)始測(cè)量函 數(shù) II 1*一一一一一一一一主函數(shù)一一一一 一一一一 一 *1 mainO init_cpu 0 。 Init_ClockO。 31 init lcdO。 Disp一Img(FirstPage)。 delay(2021)。 ClockMsgO。 RefreshO。 delay(2500)。 Clr_Scr 0。 main_Menu0 。 Clr_ScrO。 maln…p!enu_initial 0。 measure_menu_initial()。 store_menu… initial0。 time_menu_initial()。 /