【正文】 67。片內含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳。二是要有較高的性價比。根據上述幾方面及本課題的實際情況，單片機型號的選擇主要從以下兩點考慮:一是要有較強的抗干擾能力。167。單片機對采樣值進行數(shù)字處理后驅動液晶顯示器分別顯示出被測室內空氣中的VOC氣體濃度值及溫濕度。 系統(tǒng)硬件結構及原理本文研究的室內便攜式智能空氣品質監(jiān)測儀是以STC工公司的一款8位超低功耗單片機STC90C51為控制核心。室內智能空氣品質監(jiān)測儀體積小，功耗低，操作簡單，適合應用于家庭和社區(qū)的醫(yī)療健康保健，能夠實時知道室內空氣的質量。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點陣式液晶屏顯示菜單，有良好的人機對話界面。第2章 空氣質量檢測儀的硬件設計167。（2） 當有害氣體濃度超出安全范圍時進行聲光報警。（1） 顯示部分采用LCD1602顯示屏，循環(huán)顯示各項測量值的上下限及實際濃度、實際溫度、濕度。167。本設計集VOC氣體及溫濕度監(jiān)測，顯示與報警于一體，利用MCU進行數(shù)據采集保證了前臺數(shù)據的及時、準確，有利于進行全方位的評價。查閱相關資料，應用電腦軟件進行仿真、調試，制作硬件設備，在實際環(huán)境中測試并進行修改、調試，直至達到課題要求。 課題設計的內容以單片機為核心，選擇合適的傳感器，實現(xiàn)對空氣質量的檢測。準確測定甲醛、苯、氨等有害氣體的設備昂貴(如英國PPM公司生產的PPM400甲醛儀約兩萬多元)，測定時間較長，每隔一段時間就需進行重新標定，需要專業(yè)人員進行操作，很難連續(xù)測定；目前國內外產品的設計差異主要集中在監(jiān)測傳感器和控制單片機芯片的選用，操作方面國外的產品操作界面方便，功能加完備。國內的有:江蘇安普電子工程有限公司生產的400型甲醛分析儀、北京賓達綠創(chuàng)科技有限公司生產的甲醛測定儀抑一308等。但這些儀器的工作原理、響應性能、適應范圍等都不同。這種傳感器可以不需要對樣品進行任何處理就可以測定，但易受水分子的影響而使晶體震動頻率發(fā)生漂移，故基本無實用性。二、國內外的研究狀況氣體傳感器測定甲醛成為近年來甲醛檢測研究的新熱點。本課題主要研究設計基于量化檢測的“空氣質量檢測儀”系統(tǒng)，此系統(tǒng)旨在實現(xiàn)室內空氣溫度、濕度、有害氣體的預警監(jiān)測，有利于進行全方位的評價室內空氣質量，為人類營造一個健康的室內生存空間。大量觸目驚心的事實證實，室內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注的問題。美國專家檢測發(fā)現(xiàn)，在室內空氣中存在500多種揮發(fā)性有機物，其中致癌物質就有20多種，致病病毒200多種?？諝赓|量檢測種類包括裝修污染、辦公室內空氣檢測、作業(yè)場所有害物質檢測、食堂油煙檢測、鍋爐大氣及工業(yè)窯爐檢測及工廠排放工業(yè)廢氣檢測。2展望 35參考文獻 37致　謝 38附　錄 39附錄一 39附錄二 40 前 言一、課題研究的目的及意義空氣質量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據空氣中污染物濃度的高低來判斷的。 34結 論 35167。 32167。 32167。 30167。 30167。 28167。 軟件功能需求 27167。 系統(tǒng)軟件設計思路 27167。 25167。 24167。 20167。 18167。 16167。 8167。 7167。： 6167。 系統(tǒng)硬件結構及原理 5167。 3第2章 空氣質量檢測儀的硬件設計 5167。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 本課題的主要研究內容、方法及總體設計 3167。關 鍵 詞：STC90C51，室內空氣品質，LCD顯示，溫濕度，VOC氣體 BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTER AIR QUALITY TESTER DESIGNABSTRACTWe paid more attention to the environment and health problems especially, indoor air quality (IAQ) conditions with the development of the national economy and the improvement of people39。同時設計了聲光報警系統(tǒng)，實現(xiàn)在參數(shù)超標時及時的報警。本文研究的室內便攜式智能空氣品質監(jiān)測儀是以室內空氣中有毒有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控為背景，是以STC工公司的一款8位超低功耗單片機STC90C51為控制核心，能夠實現(xiàn)對室內溫度，濕度，VOC氣體的實時采集處理、顯示、報警等功能?；趩纹瑱C空氣質量檢測儀設計摘 要隨著我國經濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對環(huán)境問題及健康問題日益重視，室內空氣品質（IAQ）狀況受到越來越多的關注。人的一生中有三分之二的時間是在居室內度過的。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點陣式液晶屏顯示菜單，有良好的人機對話界面。室內智能空氣品質監(jiān)測儀體積小，功耗低，操作簡單，適合應用于家庭和社區(qū)的醫(yī)療健康保健，能夠實時知道室內空氣的質量。s living standard. In that, about twothirds of people39。 課題設計的內容 3167。 空氣質量檢測儀系統(tǒng)簡介 5167。 STC90C51單片機簡介 5167。 7167。 8167。 10167。 18167。 19167。 23167。 25167。 26第3章 空氣質量檢測儀的軟件設計 27167。 編程語言的選擇 27167。 28167。 30167。 30167。 31第4章 仿真調試 32167。 常見的硬件故障 32167。 系統(tǒng)軟件調試 33167。1主要結論 35167。來自固定和流動污染源的人為污染物排放大小是影響空氣質量的最主要因素之一。當今，人類正面臨“煤煙污染”、“光化學煙霧污染”之后，又出現(xiàn)了“室內空氣污染”為主的第三次環(huán)境污染。危害較大的主要有：氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。據統(tǒng)計，全球近一半的人處于室內空氣污染中，%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的氣管炎、支氣管炎和肺癌?？諝赓|量檢測儀體積小，功耗低，操作簡單，適合應用于家庭和社區(qū)的醫(yī)療健康保健，能夠實時知道室內空氣的質量。早在1983年，壓電類甲醛傳感器就已問世。為適應室內空氣甲醛現(xiàn)場快速檢測的要求，目前已開發(fā)出不少甲醛快速測定儀，這些儀器可直接在現(xiàn)場測定甲醛濃度，操作方便，適用于室內和公共場所空氣中甲醛濃度的現(xiàn)場測定，也適用于環(huán)境測試艙法測定木質板材中的甲醛釋放量。在測試甲醛、苯等害氣體方面，國外比較出名的有:美國ESC公司生產的Z一300甲醛檢測儀、英國PPM公司生產的PPM400甲醛檢測儀。這些儀器可實現(xiàn)對有害氣體的檢測功能，適用于專業(yè)檢測機構或實驗研究機構。第1章 本課題的主要研究內容、方法及總體設計167。167。167。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點陣式液晶屏顯示菜單，有良好的人機對話界面。主控制器氣體傳感器電源數(shù)字式溫濕度傳感器AD轉換輸入鍵盤聲光報警顯示模塊圖11 系統(tǒng)總框圖167。并在按鍵選擇情況下連續(xù)顯示一個測量值的變化。（3） 按鍵操作可進行測量值范圍的調整，及手動和自動測量的轉換。 空氣質量檢測儀系統(tǒng)簡介基于STC90C51的室內便攜式智能空氣質量監(jiān)測儀是以室內空氣中有毒有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控為背景，能夠實現(xiàn)對室內溫度，濕度，VOC氣體的實時采集處理、顯示、報警等功能。同時設計了聲光報警系統(tǒng)，實現(xiàn)在參數(shù)超標時及時的報警。167。室內空氣中有害氣體通過傳感器輸出一個與氣體濃度相對應的電壓信號,該信號經過A/D轉換電路按一定得采樣頻率將模擬信號轉換為數(shù)字信號送入單片機進行數(shù)據采集以便進行顯示處理，溫濕傳感器直接與單片機相連。若被測室內空氣中VOC氣體的濃度有超過國家標準或設定的危險值或溫濕度超出設定范圍時報警電路對應的發(fā)出聲光報警信號。 STC90C51單片機簡介隨著計算機技術的發(fā)展，單片機因具有集成度高、體積小、速度快、價格低等特點而在許多領域如過程控制、數(shù)據采集、機電一體化、智能化儀表、家用電器以及網絡技術等方面得到廣泛應用，從而使這些領域的技術水平、自動化程度大大提高。由于一般室內電子電器產品比較多，這對單片機的干擾較大，所以應采用抗干擾性能較好的單片機機型。由于高度的通用性和出色的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)采用宏晶公司產的低功耗，高性能CMOS 8位單片機的STC90C51作為控制器。它集Flash程序存儲器既可在線編程(ISP)也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，可提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。： 4k字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash閃速存儲器 1000次擦寫周期 全境態(tài)工作模式：0Hz33MHz 三級程序加密鎖 1288字節(jié)內部RAM 32個可編程I／O口線 2個16位定時器／計數(shù)器6個中斷源1全雙工串行UART通道1低功耗空閑和掉電模式1中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)1看門狗(wDT)及雙數(shù)據指針1掉電標識和快速編程特性1靈活的在線系統(tǒng)編程STC90C51芯片管腳如圖21。時鐘電路由一個晶體振蕩器12MHZ和兩個30pF的瓷片電容組成。單片機本身就如一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地工作。復位電路是使單片機的CPU或系統(tǒng)中的其他部件處于某一確定的初始狀態(tài)，并從這狀態(tài)開始工作，除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位電路以重新啟動。其電路如圖23所示：圖23 復位電路模塊167。1．氣體傳感器基礎知識按照氣敏特性來分，氣體傳感器主要分為：半導體型、電化學型、固體電解質型、接觸燃燒型、光化學型等氣體傳感器，又以前兩種最為普遍。不足之處是必須在高溫下工作、對氣體或氣味的選擇性差、元件參數(shù)分散、穩(wěn)定性不理想、功率高等方面。氣體分子在薄膜表面進行還原反應以引起傳感器電導率的變化。傳感器內的加熱器可以加速氧化過程，這也是為什么有些低端傳感器總是不穩(wěn)定，其原因就是沒有加熱或加熱電壓過低導致溫度太低反應不充分。電化學傳感器的主要優(yōu)點是氣體的高靈敏度以及良好的選擇性。(4)半導體傳感器和電化學傳感器的區(qū)別半導體傳感器因其簡單低價已經得到廣泛應用，但是又因為它的選擇性差和穩(wěn)定性不理想目前還只是在民用級別使用。(5)固態(tài)電解質氣體傳感器顧名思義，固態(tài)電解質就是以固體離子導電為電解質的化學電池。選擇性，靈敏度高于半導體而壽命又長于電化學，所以也得到了很多的應用，不足之處就是響應時間過長。又分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式，原理是氣敏材料在通電狀態(tài)下，可燃氣體在表面或者在催化劑作用下燃燒，由于燃燒使氣敏材料溫度升高從而電阻發(fā)生變化。(7)光學式氣體