对于个人来说，每天有超过 80%甚至 90%的时间是在室内度过的，但由于通风不便以及各种有害物质的叠加存在，室内空气质量不容乐观。装修或新家具等多方面产生的甲醛气体给我们的健康造成了无法估量的伤害。为了避免长期接触人体无法察觉的微量甲醛，本课题基于 AT89S52 设计了一种针对较封闭的室内的手持式甲醛气体检测仪，当空气中的甲醛浓度超过设定的上限值时，检测仪启动报警装置。检测仪由 AT89S52 单片机为核心，接收由 ADC0832 转换后的数字量，分析后决定是否启动发光二极管和喇叭。本文说明了对手持式有害气体检测仪的电路设计，程序编制，电路仿真等设计过程及步骤。30263
毕业论文关键词 甲醛气体 传感器 AT89S52 报警
Title A Hand-held Detector for Noxious GasAbstractInpiduals spend more than 80%or 90%of the time indoors every day.However,dueto the inconvenient ventilation and superposition of all kinds of harmfulsubstances,indoor air quality(IAQ)is not optimistic.The formaldehyde produced bydecoration or new furnitures have caused incalculable harm to human health.In orderto avoid long-term exposure to unobservable formaldehyde,a hand-held formaldehydegas detector based on AT89S52 has been designed for closed indoors,if theconcentration of formaldehyde in the air is more than the given limit,the detectorwould activate alarm device.The Single Chip Microcomputer AT89S52 is the core ofthe detector,receiving value from ADC0832 which exporting from gas sensor anddeciding whether to activate LED and speaker after analysising.This articleexplains the design steps of circuit design,programming and circuit simulationof the hand-held detector for noxious gas.
Keywords CH2O gas sensor AT89S52 warner
目 次
1 绪论1
1. 1 研究背景1
1. 2 气体检测仪2
1.3 总体方案2
2 甲醛传感器4
2.1 MS1100 半导体式甲醛气体传感器4
2.2 ZE07-CH2O 型电化学甲醛气体传感器5
2 .3 本章小结6
3 单片机7
3.1 单片机介绍7
3.2 AT98S52 简介7
3.3 AT98S52 编程10
3.4 本章小结12
4 电路1 3
4.1 供电电路13
4.2 传感器与 A/D 转换电路14
4.3 警报电路18
4.4 手动复位电路18
4.5 内部时钟电路19
4.6 本章小结19
5 仿真实验20
5.1 甲醛传感器的替代电路20
5.2 仿真过程20
5.3 仿真中遇到的问题及解决方案21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 A 总电路图25
附录 B 仿真总电路图26
1 绪论1.1 研究背景PM2.5 和雾霾让人们对赖以生存的空气产生了前所未有的惧怕；简单的呼吸而引起的各种疾病几率大大增加[1]；矿道煤井等特殊地段里的有害气体更是屡屡造成安全事故；大到工业领域，小到家居装修等等活动排放的有害气体让人们防不胜防。可燃或有毒气体等有害气体的泄漏一旦发生,无论是对于石油、化工等企业而言，还是在商场或居民楼宇，如未采取有效的措施可能会对人员及财产安全造成极大地损失。避免事故的发生或进一步恶化，必须对气体泄漏及早的做出监测，在泄漏未扩大之前采取有效措施。如果有能够对有害气体进行检测的仪器，那么就可以察觉并避开这些有害气体，采取有效的应对措施。所以气体检测仪对于很多场合都是十分必要的。对于个人来说，每天有超过80%甚至 90%的时间是在室内度过的[2]，但由于通风不便以及各种有害物质的叠加存在，室内空气质量不容乐观。对一般办公和居住的室内而言，除了一些如吸烟、厨房烹饪等“可见性”气体污染以外，更多的是一系列“不可见的”有害气体：建筑物自身材料中放射性物质的发散，装修材料或新家具用具中的甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯，以及过高浓度的二氧化碳等等有害气体。所以简便易携带的有害气体检测仪就显得尤为必要，特别是像可燃性气体、甲醛以及一氧化碳等多发性灾难源头的检测更是需要人们的警觉。其中甲醛 CH2O 是一种即使微量（吸入大于 0.08mg就可致病）也会对人体有较大伤害的气体。其浓度在每立方米空气中达到0.06mg/m3到 0.07mg/m3时，儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时，就有异和不适感；达到 0.5mg/m3时，可刺激眼睛；浓度更高时可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷等症状；达到30mg/m3时，会立即致人死亡[3]。虽然不同于其它很多室内有害气体对人体的急性伤害，但甲醛更多情况会通过呼吸进入人体，导致一系列慢性病的发生，往往较长时间内不被察觉而造成更大的伤害。大量实验和事实表明，甲醛有变态反因源的特性，且已经被世界卫生组织（WHO）确定为致癌和致畸性物质，甚至对人类基因也有不确定性的影响，所以甲醛更是潜在的强致突变物之一[4]。但是甲醛的来源却十分广泛，大量使用高毒性甲醛为胶黏剂原料制造的人造板材，在室内装修和购买家具后有长达15 年的释放时间。所以本课题就是设计一种非工业用途的、手持式有害气体（甲醛）微量检测仪，当室内空气中的甲醛含量超过标准值时，提醒持有人采取有效措施的一种报警仪器。 AT89S52单片机手持式有害气体检测仪设计:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_25898.html