室内CO气体浓度检测系统的设计

摘要

随着科技的日益发展，各种新材料、新能源大量使用，不可避免的给人类的居住环境带来了负面影响，尤其是产生的各类有毒有害气体，严重影响着人类的安全与健康。室内环境接触人体时间最长，室内空气质量的好坏与人体健康息息相关，因此监测室内环境中某些气体的浓度状况有着重大意义。市场上的气体检测仪器价格普遍偏高，妨碍了这一仪器的普及使用。本文旨在设计一套使用方便、性能完善、价格低廉的便携式气体检测系统，以应用于室内环境的气体浓度检测，减少事故与危害的发生。
　　本论文从系统的芯片选型出发，基于电化学气体传感器与STC89C52单片机这两大核心模块进行展开。系统选取室内最常见并且危害程度相对较大的一氧化碳气体作为检测目标。由气体传感器的气敏组件与环境中的气体分子发生反应，提取浓度信息，输出为微弱电信号。经放大电路、A/D转换电路转换为二进制数字信号送入单片机，单片机中的固化程序对信号进行判断处理，并控制后续装置产生声光报警以及显示检测数据等功能。开机后，可以选取数据检测模式或者数据上传模式。检测过程中，当检测值大于设定阈值时，发起声光报警，并显示实时数据；当检测值小于阈值时，仅显示检测数据。检测完成的历史数据可以通过单片机串口上传至PC机，用户可以通过由VC++开发的上位机端界面对监测数据进行查询分析，使系统更加人性化，便于分析室内环境的变化情况。

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1 绪论

1.1 课题研究的来源及意义

1.2 室内气体检测方法

1.3 气体检测仪器的发展概况

1.4 系统的检测对象—CO

1.5 本论文的主要研究内容

2 室内气体检测系统的整体设计

2.1 系统的功能规划

2.2 气体传感器的介绍

2.3 气体传感器的选型

2.4 本章小结

3 检测系统的硬件设计

3.1 单片机选型

3.2 系统的硬件电路设计

3.3 本章小结

4 气体检测系统的软件设计

4.1 下位机编程环境

4.2 系统程序设计

4.3 系统仿真模拟

4.4 系统PCB设计

4.5 系统上位机界面的设计

4.6 本章小结

5 系统的实验测试

5.1 系统的焊接与调试

5.2 数据采集与分析

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献