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、A/D转换模块、控制电路模块、LCD显示模块、声光报警模块[1]。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转换成电信号。这种电信号经过A/D转换器将其转化数字信号。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：源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/

（1）气体检测模块（传感器）；

（2）A/D转换模块（A/D转换器）；

（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  单片机的选择

单片微型计算机简称单片机[2-4]，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit）， 常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

AT89C系列单片机是一种低电压，高性价比8位单片机。它有两大特点：第一拥有闪速存储器，是读写更加方便；第二芯片尺寸小，使得电路也变得简洁明了。

AT89C51是AT89C其中的一种系列单片机。它采用ATMEL的高密度非易失存储器制造技术，与工业标准MCS-51指令集和输出管脚兼容。总的来说AT89C51单片机的出现为嵌入式控制系统的开发提供了一种高性价比的实现方案。

2.2  气体传感器的选择

半导体气体传感器[5]是使用半导体气敏元件与气体接触，致使半导体性质发生变化，以此特性来检测特定气体的浓度。半导体气体传感器相比于其他气体传感器，具有快速、简便、灵敏等特点，所以有着广阔的发展前景。文献综述

MQ-138传感器是一种专用于检测甲醛浓度的半导体传感器，具有价格低廉、响应速度快、灵敏度高、性能稳定及外围驱动电路简单等特点；MQ-138气敏组件由微型陶瓷管、敏感层、测量电极和加热器构成的敏感组件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏组件提供了必要的工作条件。主要应用于家庭、环境的有害气体探测，适宜于醇类、醛类、芳族化合物等有机溶剂的探测。

本设计采用MQ-138传感器来检测甲醛气体。