在1996年至2002年期间,由于有美国政府的扶持,气体传感器行业得到了飞速的发展。在此浪潮的推动下,中国也在紧随其后,总的看来,我国气敏元件传感器行业在此期间有了较快进展,但与国外先进水平相比仍旧有较大的差距,与日本相比较仍要落后10多年。虽然国内现状有所改善,但是大部分的仪器仅仅适用于工业制造,并不适用于居所和小型办公场所。

然而在90年代后,以单片机为核心的微芯片技术迅速发展,仪器仪表采用单片机控制后朝数字化 、智能化、微型化方向发展,且功能电子和数字电子更强大,在系统中采用单片机技术可将结果显示在LCD显示器上,并与预设值比较进行报警,这种方式在很大程度上提高了工作效率。

1。3  设计的目的及内容

本设计的最终目的就是做出一个能够实现对有害气体有效检测的系统,适用于家庭,小型办公楼之类的室内检测。具备操作简单、精确度高、成本较低的特点。本设计是以单片机为核心,利用LCD显示及蜂鸣器报警系统来有效的检测室内有害气体的浓度。

本系统有五个模块组成:气体检测模块、设置系统键盘模块、控制电路模块、LCD显示模块、声光报警模块。传感器部分采用的气体传感器能感知环境中某种特定气体并将与气体浓度有关的信息产生相应的数字信号。数字信号经过单片机的处理,然后送到LCD显示屏显示出来。当检测气体浓度超出设定报警值时,系统自动启动声光报警。

 主要的设计内容包括:

(1)气体检测模块(传感器);

(2)设置系统键盘模块(键盘);

(3)控制电路模块(单片机);

(4)显示模块(LCD显示);

(5)报警模块(LED和蜂鸣报警)

2  系统的总体框架设计

2。1  系统电路框架的设计

为了能有一个清晰的设计思路和方案,特将整个系统分为五部分加以设计说明。整个系统分为五大模块:气体检测模块、设置系统键盘模块、控制电路模块、LCD显示模块、声光报警模块。本次设计采用以ST89C52单片机为核心,配合甲醛模组构成一个简易的有害气体检测报警系统。在LCD1602显示器中显示出当前有害气体的浓度。该设计通过用甲醛模组ZE08-CH2O检测有害气体浓度,产生相应的数字信号传送给ST89C52单片机的P1口。ST89C52单片机负责把接收到的数字信号经过数据处理,在LCD1602中显示出当前有害气体浓度。当环境中有害气体浓度超过设定的标准值时,单片机将自动驱动LED和蜂鸣器发出灯光和声音报警。总体结构框图如图2。1所示。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

图2。1  系统总体结构框图

根据上述总体设计框图。对系统结构中构成模块进行器件选择。

2。2  控制模块的选型

单片机是一种典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit), 常用英文字母MCU来表示。单片机又称单片微控制器,它是将一个计算机系统集成到一个芯片上,而不是单纯地去完成某个逻辑功能。单片机具有运算器、控制器、存储器、输入输出设备,类似于一个微型的计算机,不过和计算机相比,它缺少了外围设备等。

单片机是STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、PWM等模块。STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择

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