摘 要：室内空气中的甲醛、甲苯等挥发性有机物以及家庭燃气（一氧化碳）常常会危害人体的身体健康。本文根据51单片机系统的特点和应用方法，对有害气体监测系统的总体设计方案作了详细的论述；分析各种气体传感器工作原理和性能指标；描述本系统的软、硬件设计原理及方案。59504

本文使用STC89C51单片机作为控制核心，利用气敏传感元件探测外界环境气体浓度状况。当检测到有害气体浓度过高时传感器输出信号给单片机系统，并使得报警系统启动以实现队对甲醛、甲苯、煤气、天然气、液化石油气之类的有害气体浓度的监测和超限及时报警等功能,最终达到预期设计效果。

毕业论文关键词：传感器，有害气体，STC89C51

Abstract： Indoor air formaldehyde, toluene and other volatile organic compounds and family gas (carbon monoxide) is often harmful to human health.Based on the characteristics and application methods 51 SCM system, the overall design of the harmful gas monitoring system are discussed in detail; analysis of various gas sensors working principle and performance indicators; description of the system software and hardware design principles and programs.

    This article choose to use STC89C51 microcontroller as control core, the use of gas-sensitive sensor to detect ambient gas concentration condition. Upon detection of high concentrations of harmful gas sensor output signal to the microcontroller system and start making the alarm system to achieve the team of formaldehyde, toluene, gas, natural gas, liquefied petroleum gas concentration of harmful gases such monitoring and timely warning and so overrun function, and ultimately to achieve the desired design effect.

Keywords： sensor, harmful gas, STC89C51

1  前言 4

2  总体系统方案设计 4

2.1  设计方案 4

2.2  设计原理 5

3  元件选择与电路设计 5

3.1  单片机系统 5

3.2  显示电路 8

3.3  声光报警模块 9

3.4  MQ-2烟雾传感器模块 10

3.5  MQ-7一氧化碳传感器模块 11

3.6  MQ-138醛、酮、醇类气体传感器模块 12

4  软件工作流程及软件编写 13

4.1  软件部分整体构思 13

4.2  编程语言选择 13

4.3  软件算法 14

4.4  软件调试 15

5  仿真电路 16

5.1  系统仿真电路分析 16

结论 18

参考文献 19

致谢 20

附录 21

1  前言

2015年，原央视主持人柴静的一部《穹顶之下》将人们对于空气污染的问题的讨论热情再次推到了话题的最前沿。

在日常生活中，室内空气的质量问题越来越得到人们的关注。人们越来越关心环境以及健康方面的问题，对室内空气中有害气体监测的种类也越来越多，其中，生活中人们通常遇到的空气污染问题主要是两个方面。一方面，甲醛和苯都是众所周知的致癌物，会引起哮喘、心脑血管病、糖尿病、白血病、胎儿畸形等众多疾病。而现在，世界银行已将室内空气污染列为全世界四个最关键的环境问题之一，全世界每年有着280多万人死于空气污染。《居室空气中甲醛的卫生标准》规定：居民住宅室内空气中甲醛的浓度最高不超过0.08mg/m3(=60ppb），WHO提出的室内甲醛浓度的指导限值为0.1 mg/m3(=74ppb）[1]。