基于单片机的甲醛检测仪设计
甲醛检测仪设计
基于C8051F单片机的甲醛检测仪设计摘要：本文设计了一款便携式的甲醛检测仪，以C8051F021单片机为核心，用Dart sensors 甲醛传感器作为高精度的微弱信号检测的传感器，利用AD8571精密运算放大器进行信号处理，实现甲醛检测仪的高精度检测，同时仪器低功耗、智能化及便携式的特点十分实用于室内空气中甲醛气体含量的检测。
关键词：甲醛检测仪；低功耗；便携式甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体。
其危害性众所周知，其毒性较高、在常温下极易挥发、长期接触甲醛的人会引起慢性呼吸道疾病、基因突变等问题。
近年来，随着甲醛大量地被应用在室内装修，其在空气中的含量越来越引起人们的高度关注。
本文针对普通用户使用简单方便等特点，以C8051F系列单片机为核心，设计一款便携式、低功耗的甲醛检测仪，使其具有便于携带、使用方便、智能化等特点。
一、系统的总体设计检测甲醛的方法有很多，大致分为：分光光度法、色谱法、电化学检测法和传感器法【1】等。
对于便携式甲醛检测仪的设计，利用传感器进行甲醛的检测与传统的利用化学试剂进行检测，效率更高。
其中，电化学传感器的结构相对简单，检测性能稳定，能够满足检测室内甲醛气体的要求，所以在本设计中，采用电化学甲醛传感器对室内的甲醛气体浓度进行检测。
系统的总体设计图如1-1所示：本设计通过甲醛传感器、信号处理单元、单片机、人机交互等模块组成。
主要实现以下功能：1. 实时、快速地检测当前室内空气的甲醛含量；2. 显示ppm和mg/m3两种单位；3. 判断当前气体含量是否超出国家标准，如超出标准，要予以提示和警告；4. 可以查询检测的历史数据；5. 仪器与电脑可进行通信。
二、系统的硬件设计便携式甲醛检测仪的硬件部分主要由：甲醛传感器、放大和滤波、单片机、液晶显示和按键等部分组成。
硬件结构图如2-1所示。
甲醛传感器放大滤波模拟输入模拟多路选择器程控放大逐次逼近A/D转换器电源时钟电路液晶显示模块稳压电源复位电路按键输入C8051F021单片机1. 甲醛传感器本设计所选用的甲醛传感器为英国Dart sensor公司生产的DART SENSORS甲醛传感器。
基于单片机的室内甲醛测试系统设计开题报告(定稿)
毕业论文（设计）材料题目：基于单片机的室内甲醛测试系统设计学生姓名：学生学号：系别：专业：届别：指导教师：2011年 11月30日填写说明1、本材料包括淮南师范学院本科毕业论文（设计）任务书、开题报告以及毕业论文（设计）评审表三部分内容。
2、本材料填写顺序依次为：（1）指导教师下达毕业论文（设计）任务书；（2）学生根据毕业论文（设计）任务书的要求，在文献查阅的基础上撰写开题报告，送交指导教师审阅并签字认可；（3）毕业论文（设计）工作后期，学生填写毕业论文（设计）主要内容，连同毕业论文（设计）全文一并送交指导教师审阅，指导教师根据学生实际完成的论文（设计）质量进行评价；（4）指导教师将此表连同学生毕业论文（设计）全文一并送交评阅教师评阅。
3、指导教师、评阅教师对学生毕业论文（设计）的成绩评定均采用百分制。
4、毕业论文（设计）答辩记录不包括在此表中。
一、毕业论文（设计）任务书二、毕业论文（设计）开题报告②对准备入住或已经入住的装修家庭，检测采样时门窗关闭的时间应为12小时（即：人们正常晚上睡觉时的关窗时间在12小时以上，亦不会超过20小时），故进行空气采样时门窗关闭12～20小时的检测结果会更接近真实。
3.采样检测点数的确定：①房间使用面积< 50平方时，检测点数： 1个；房间使用面积≥ 50平方且< 100平方时，检测点数： 2个；房间使用面积≥ 100平方且< 500平方时，检测点数：不少于 3个。
②具体到 1套住房，一般厨房、卫生间不设检测点，仅建议检测时将厨房门和卫生间门打开，将它们的面积计入与之相连的房间或客厅面积；一般两室一厅的住房设 3个检测点，即两个房间和客厅各设 1个检测点；三室一厅的住房设 4个检测点，即三个房间和客厅各设 1个检测点；三室两厅、楼中楼等其他套型的住房应视实际情况而定。
目前市场上的甲醛检测方法有：（1）AHMT分光光度法：AHMT分光光度法的基本原理是：空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂(Ⅰ)在碱性条件下缩合(Ⅱ)，然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂藏〔4，3-b〕-S-四氮杂苯(Ⅲ)紫红色化合物，其色泽深浅与甲醛含量成正比。
基于52单片机的甲醛检测仪课程设计 精品
摘要本文研究设计了一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的甲醛智能测试仪。
其设计方案基于89C51单片机，选择瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛传感器。
系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示甲醛浓度值。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的甲醛容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。
同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。
本系统的量程为0-10ppm,精度为0.039ppm。
关键词: 甲醛检测，数据采集处理系统，硬件电路，软件设计，A/D转换器，AT89C52单片机3目录第１章绪论 (3)1.1 引言 (3)第２章概述 (4)2.1系统总概述 (4)2.2总体方案设计 (4)2.3硬件设计 (5)2.4软件设计 (5)2.5 硬件结构框图2.1 (5)2.6 软件结构框图2.2 (5)第3章硬件设计 (6)3.1.1 硬件选择 (6)3.1.2 MCU的选择与简介 (6)3.1.3 单片机最小系统的实现 (8)3.2.1 数据采集系统 (14)3.2.2 模数转换的选择与简介 (15)3.2.3 按键选择与简介 (17)3.2.4 外围扩充存储器 (18)3.2.5 时钟芯片选择与简介 (19)3.2.6 上拉电阻 (21)3.2.7 液晶显示器简介。
(21)3.2.8 报警电路 (24)3.2.9 硬件仿真环境介绍 (25)第4章软件设计 (27)4.1编写语言的选择 (27)4.2 编译软件介绍 (27)4.3主程序模块 (31)4.4模数转换 (32)4.5按键模块 (32)4.6时钟模块 (33)4.7液晶显示模块 (33)第5章系统仿真 (34)第6章结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)第１章绪论1.1 引言1.1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。
室内甲醛检测仪设计
室内甲醛检测仪的设计摘要：本文设计了一种基于单片机的甲醛浓度实时检测系统。
该系统以at89c52单片机为核心，选用专用的ch20／s—10甲醛传感器检测甲醛浓度。
甲醛气体经甲醛传感器后，得到相应的电压信号，再经电路放大转换成标准电压信号，输入模/数转换器adc0809，经单片机进行相应的数据处理，得到的数字信号送入lcd显示器，把相应的气体浓度值显示出来。
该系统可以达到实时检测甲醛气体浓度的目的。
关键词：甲醛；检测仪；at89c52；adc0809中图分类号：tp23文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 07-0000-02随着生活质量的提高，人们开始不断改善自己的居住环境，各种室内装饰、装修材料被大量的使用。
而这些材料中有大量的甲醛，直接影响着人们的健康。
甲醛也叫蚁醛，是一种有刺激性气味的易溶的无色气体，是一种潜在的致癌物质。
低浓度的甲醛会导致鼻炎、咽炎、结膜炎等，随着甲醛浓度的增高，甚至会导致人类的死亡。
这已经引起了国家相关部门的重视。
国家标准gb/t16127-1995《居室空气中甲醛的卫生标准》规定：居室空气中甲醛的最高允许浓度为0.08mg/m3，而公共场所甲醛的最高允许浓度为0.12mg/m3[1]。
本文提出一种通用的室内甲醛气体实时检测系统，该系统具有实时检测、操作简单、实用等特点。
1检测系统总体设计该系统包括甲醛传感器、模/数转换器、单片机、lcd显示器。
甲醛气体检测电路的工作原理框图如图1所示。
该系统以at89c52单片机为核心，由甲醛传感器ch20／s—10检测甲醛气体的浓度，室内微量的甲醛气体经甲醛传感器检测后得到与甲醛浓度相对应的电流信号，通过i/u转换器得到相应的电压信号，送到模/数转换器adc0809转换器的输入端，将模拟信号转换成数字信号，再将数字信号送到at89c52的输入端。
由at89c52控制数据的采集处理，转换得到的数字信号送入lcd1602显示器，把相应的甲醛浓度值显示出来。
基于单片机的室内甲醛测试系统
基于单片机的室内甲醛测试系统甲醛是一种具有刺激性气味的无色气体，也是一种潜在的致癌物质，对人体健康有较大的危害。
单片机具有通用性强、体积小、价格低、稳定可靠等优点，在智能产品、测控系统等领域得到了广泛的应用，本文设计的测试仪可在现场直接显示甲醛浓度值。
当其浓度值小于国家规定的标准值时绿灯亮，可以入住，当超过规定的室内居住标准值时红灯亮，开始报警提醒人们暂时不要入住。
致芯科技芯片解密研究所是国内权威的反向技术研究机构，也是由解密行业鼻祖的芯片解密研发小组分化发展起来的权威技术研究部门，是国内最早的以研究所形式存在的专业芯片解密技术研发机构。
基于单片机的室内甲醛测试仪由单片机系统、显示电路、功能键盘、甲醛传感器、测量电路及3位半双积分ADC和报警输出电路构成。
甲醛传感器由甲醛探头和CH20传感器组成。
当空气被内部的采样系统吸收后，产生一个与甲醛浓度成正比的电流，该电流经过甲醛模块的信号调理，经I/U转换器RCV420转换成0-5V的电压，该电压经过5G14433，与8051单片机相连，在显示器上显示出甲醛的浓度值，当超过国家规定的标准时报警。
转换器能将4mA-20mA的环路电流转换成0-5V的电压输出，作为一种单片集成电路具有可靠的性能和很低的成本，除具有精密运放和电阻网络外，还集成有10V基准电压源。
在不需要外部调整的情况下，可以获得86dB的共模抑制比和40V的共模电压输入。
在全量程范围内输入抗组仅有1.5V的压降，对于环路电流具有很好的转换能力。
5G14433是国产的双积分3位半ADC，它具有抗干扰性能好、转换精度高、自动较零、自动极性输出、自动量程控制信号输出、动态字位扫描BCD码输出、单基准电压、外接元件少，以及价格低廉等特点，但其转换速度慢，约1次/秒-10次/秒，适用于不要求高速转换的场合。
LCD显示单元选用OCM4×16字符点阵液晶显示模块，主要由LCD显示器、控制器、驱动器和偏压产生电路组成，用于显示当前被测温度值、电流输出值、温度报警设定值、P设定值、TI设定值，TD设定值、偏差量和报警状态等信息。
基于单片机的室内甲醛浓度检测系统_田秀荣
第3 期
田秀荣：基于单片机的室内甲醛浓度检测系统
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报警模块采用语音和蜂鸣器双重报警。当甲醛的浓度 超过正常的甲 醛 浓 度 时，语 音 报 警 并 且 蜂 鸣 器 也 会 响 铃 报 警，这两种报警方式都是属于听觉报警。而且蜂鸣器的响铃 报警设置了三个响铃频率。系统会根据不同浓度值选择不 同频率的响铃。浓度越高，响铃频率越高。
2 基于 STC89C52ＲC 单片机的检测系统设计与实现
以 STC89C52ＲC 为核心的检测系统的硬件组成图如图 2 所示。
图 1 STC89C52ＲC 单片机引脚图
图 2 硬件结构框图
本系统主要 分 为： 主 控 制 模 块、数 据 采 集 模 块、显 示 模 块、报警模块和人机交互模块。
主控制模块选用的是 STC89C52ＲC 单片机。封装形式 是双列直插式的。主控制模块其实就是单片机最小系统，包 括电源电路，晶振电路，复位电路和 P0 口的上拉电阻。其中 本系统的电源采用两种供电方式，直流电池供电和 USB 电源 线供电。当选用直流电池供电时，采用 7805 芯片进行稳压。
数据采集模块选用的是化学传感器 MQ138 型传感器， 并结合模数转换器 ADC0809 进行模数转换。
显示模块采用的是液晶 LCD12864，本设计选用的是带 字库的上下分屏液晶。这种液晶显示汉字简单，方便，主要 用来显示甲醛的浓度。
收稿日期：2014 － 03 － 22 作者简介：田秀荣（1974- ） ，女，山西大同人，讲师，主要研究方向为图像及信号处理。
图 4 系统测试实例
参考文献
［1］ 崔九思． 室内空气污染监督方法［M］． 北京：北京化学
工业出版社，2Leabharlann 02．［2］ 李跃红． 甲醛检测方法的研究进展［J］． 职业与健康，
基于单片机的室内甲醛检测系统
目录前言 (3)1 绪论 (3)1.1 甲醛测试系统的研究及现状 (3)1.2 课题的背景和意义 (4)2 概述 (4)2.1 单片机概述 (4)2.2传感器介绍 (7)3 硬件系统设计 (9)3.1 系统总体结构及工作原理 (9)3.2 系统主要模块介绍 (10)3.2.1 数据采集模块 (10)3.2.2数据显示模块 (11)3.2.3 报警电路 (13)3.2.4 模数转换模块 (14)3.3系统电路设计 (16)4 软件实现 (18)4.1 编写语言及编译软件的简介 (18)4.2 主程序模块 (18)4.3 A/D转换流程图 (19)4.4 LCD显示流程图 (19)4.5 按键流程图 (20)5 系统仿真 (20)6 结论 (23)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)附录1.相关定义及主程序 (25)附录2.LCD显示程序 (27)附录3.ADC0832程序 (30)附录4.数据换算程序 (32)附录5.按键程序 (33)摘要：随着社会的发展，生活质量的提高，越来越多的人们意识到房屋装修所残留的气体对人体的伤害，而房屋装修所残留的气体主要为甲醛。
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，如哮喘，白血病等。
对此我们研究并设计了一种用于检测室内气体中所含甲醛含量的检测系统。
该检测系统具有显示甲醛含量以及超标报警的功能。
该系统设计方案是基于A T89C52单片机，选择MQ138型甲醛传感器。
在系统中传感器模块输出的标准电流经由A/D转换电路转换为单片机能识别的信号，单片机对此信号进行处理，最后将甲醛含量显示在LCD上，并在甲醛含量超标时进行报警。
关键词：甲醛；单片机；传感器Indoor formaldehyde detection system based on MCUStudent: ChengyiwangInstructor:WangliHuainan Normal University Electrical and Information Engineering DepartmentAbstract:With the development of social, improved of life, more and more people realize the damage of the housing renovation residual gases on the human body, housing renovation of the residual gas is mainly for formaldehyde. Formaldehyde greater harm to human health, many diseases induced is relevant to formaldehyde, such as asthma, leukemia, etc. We study and design a detection system is used to detect indoor gas contained formaldehyde content. The detection system shows the formaldehyde content and Alarming. The system design based on AT89C52, select MQ138 type formaldehyde sensor. Through the A/D converter circuit to convert the signal for the MCU can identify in the standard current output of the sensor module, MCU processing of this signal, finally, the formaldehyde content is displayed on the LCD, and alarm excessive levels of formaldehyde.Key words: Formaldehyde; Singlechip; Sensor前言近年来，住宅内装潢材料中含有的有害化学成分常常会引发一系列健康问题，人们习惯称之为“装潢病”。
基于单片机的室内环境监测设计
基于单片机的室内环境监测设计在现代生活中，人们越来越关注室内环境的质量，因为它直接影响着我们的健康和舒适度。
一个良好的室内环境需要对温度、湿度、空气质量等多个参数进行准确监测，以便及时采取措施进行调整。
基于单片机的室内环境监测系统能够实现对这些参数的实时监测和数据处理，为我们创造更加舒适和健康的生活环境。
一、系统总体设计本室内环境监测系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块和报警模块等组成。
传感器模块负责采集室内环境的各种参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度等。
这些传感器将采集到的模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机控制模块。
单片机控制模块是整个系统的核心，它负责接收传感器传来的数据，并进行处理和分析。
通过预先编写的程序，单片机能够判断环境参数是否在正常范围内，如果超出范围，则触发报警模块。
显示模块用于实时显示当前的环境参数，方便用户直观地了解室内环境状况。
报警模块则在环境参数异常时发出声光报警，提醒用户采取相应措施。
二、传感器选型1、温度传感器选用数字式温度传感器 DS18B20，它具有体积小、精度高、抗干扰能力强等优点，能够在－55℃至＋125℃的范围内提供准确的温度测量。
2、湿度传感器选择电容式湿度传感器 HIH6130，其具有良好的线性度和稳定性，能够测量 0%至 100%相对湿度范围内的湿度值。
3、二氧化碳传感器采用 TGS4160 二氧化碳传感器，它对二氧化碳浓度的变化响应迅速，能够检测 350ppm 至 10000ppm 范围内的二氧化碳浓度。
4、甲醛传感器使用 ZE08-CH2O 甲醛传感器，能够准确检测室内空气中的甲醛浓度，为用户提供甲醛污染的预警。
三、单片机控制模块单片机选用 STM32F103 系列，它具有丰富的外设资源和较高的处理性能，能够满足本系统的需求。
在程序设计方面，使用 C 语言进行编写，通过初始化各个外设，实现对传感器数据的采集、处理和传输。
单片机不断轮询各个传感器，获取最新的环境参数数据，并进行数据转换和计算。
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基于单片机的甲醛检测仪设计
甲醛是一种无色、有刺激性气味的有害物质，在许多家居装修中常常
会产生。
高浓度的甲醛对人体健康会产生很大的危害，包括呼吸系统、消
化系统、神经系统和免疫系统等方面。
因此，设计一种基于单片机的甲醛
检测仪具有重要的意义。
甲醛检测仪可以用于室内空气质量检测和甲醛浓度监测。
其主要构成
部分包括传感器、单片机、显示器和报警装置。
下面我将详细介绍甲醛检
测仪的设计原理和实现方法。
其次，单片机模块用于接收传感器模块的信号，并进行处理和控制。
我选择了常用的Arduino Uno作为实现单片机的核心，它具有较好的性能
和易于编程的特点。
单片机接收传感器模块采集到的甲醛浓度数据，并根
据预设的阈值进行判断。
如果甲醛浓度超过阈值，单片机将触发报警装置，并通过显示器显示警报信息。
最后，显示器模块用于显示甲醛浓度和警报信息。
常见的显示器有液
晶显示器(LCD)和数码管等。
在设计过程中，我选择了LCD作为显示器。
通过单片机控制，LCD可以显示当前的甲醛浓度和警报信息，使用户能够
清楚地了解空气中的甲醛情况。
此外，为了增加甲醛检测仪的实用性，可以添加其他功能模块。
例如，可以添加Wi-Fi模块，将检测到的甲醛浓度数据发送到手机App或云端，
实现远程监测和控制。
还可以添加存储和传输模块，将检测数据保存和传
输到电脑上进行分析和处理。
总结来说，基于单片机的甲醛检测仪设计包括传感器模块、单片机模块、显示器模块和报警装置。
通过传感器检测甲醛浓度，单片机进行处理
和控制，显示器显示甲醛浓度和报警信息。
通过添加其他功能模块，可以增加甲醛检测仪的实用性和便利性。
这种甲醛检测仪可以在家庭、办公室和工厂等场所使用，帮助人们及时了解和控制甲醛的危害。