摘 要本课题设计了一款一氧化碳检测器系统，以STM32F103微处理器作为核心部分，并使用了LCD1602点阵屏幕、ADC0832采样器、MQ-7一氧化碳气体传感器和蜂鸣器等一些功能模块，通过微处理器对这些芯片和传感器的有序控制，实现了空气中所含有的一氧化碳气体的浓度进行实时快速检测，并且将检测结果显示在液晶屏上，与此同时还具有浓度超标报警功能。系统采用+5V直流电压供电即可使其工作，表现出的功耗参数非常可观，另外系统整体的器件成本水平较低，使得这款一氧化碳检测器系统最终表现出的性价比非常高。本课题最终通过验证环节对这款一氧化碳检测器系统的工作状态进行了测试，表现出了预期应得的结果，数据表明该设计成果适合推广，能够有效的降低市面上相关产品的成本。
目录
一、 引言 1
（一） 一氧化碳检测器的发展背景 1
（二） 一氧化碳检测器的国内外发展现状 1
（三） 研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 一氧化碳检测器的方案设计 3
（二） STM32简介 3
（三） LCD1602液晶屏简介 4
（四） ADC0832采样模块简介 4
（五） MQ7传感器简介 4
（六） 有源蜂鸣器简介 5
三、 设计系统硬件 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 液晶屏显示电路设计 6
（三） 模数转换电路设计 7
（四） 一氧化碳检测电路设计 7
（五） 设计蜂鸣器报警电路 8
四、 设计系统软件 9
（一） 一氧化碳检测器的主程序流程设计 9
（二） 参数显示子程序设计 9
（三） A/D子程序设计 10
（四） 一氧化碳采集子程序设计 11
（五） 有源蜂鸣器子程序流程设计 12
五、 实物制作与安装 13
（一） 实物安装 13
（二） 实物调试 15
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
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二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
一氧化碳检测器的发展背景
本课题设计的是一种能够实现对空气中所含有的一氧化碳气体的浓度进行实时快速检测的微处理器控制系统，这一款系统的借助了STM32系统开发平台以及C语言程序代码，通过这两者的相互结合，实现了对系统内部各个功能模块的驱动，从而实现高效有序的工作结果，这个一氧化碳检测器系统的实现是对大学期间所学专业知识的一次综合总结运用。
在一氧化碳检测器系统的发展背景中总是离不开微型处理器这个至关重要的存在，从最一开始的传统型（或者称之为雏形）到当前的智能型一氧化碳检测器系统，我们能够发现微处理器在这种系统中扮演着核心角色，深入研究我们可以看到，微型处理器的性能高低直接决定着一氧化碳检测器系统整体的性能精度，这主要是因为一氧化碳检测器系统所有的功能都需要通过微型处理器来进行控制实现，而在控制过程中必然会掺杂着或多或少的数据运算，从最一开始的4位机到现在的64位机，对于数据运算的性能提升可谓是翻天覆地的，因此高性能微型处理器的出现直接带动了一氧化碳检测器系统的发展。
在一氧化碳检测器系统的发展背景中有模拟电路占主要比例的传统型和数字电路占主导地位的智能型两种，其中传统型一氧化碳检测器系统的内部电路外观非常复杂，大量的电阻电容以及半导体器件直接裸露在外部，通过这些规模庞大的器件工作，能够实现一些从简单到复杂的功能，这种系统的优点在当前发展现状下已经变得越来越不明显，正在逐渐退出历史舞台。而智能型的一氧化碳检测器系统内部电路则使用了大量的集成式数字芯片，通常一片微小体积的硅片内部集成了海量的电阻电容以及半导体器件，这些电路被高密度集成后，外部的环境因素不容易对其造成性能方面的干扰，同时性能也不会因为时间因素而发生下降，因此智能型一氧化碳检测器系统越来越受到人们的青睐。
一氧化碳检测器的国内外发展现状
一氧化碳检测器系统在最近几年的发展过程中不断被植入各种新型的传感器，可以说传感器技术的飞速发展正在大幅度的推动一氧化碳检测器系统的发展脚步，根据一项报告显示，美国哥伦比亚大学的一个一氧化碳检测器系统研究小组对外公布了他们最新的一项研究成果，他们基于一款高性能一氧化碳检测器产品的基础上，将该产品所采用的用于采集外部信号的传感器探头摘下后，替换成他们自己研发的一款科技含量更高的新型传感器探头后，由于这个类型的探头与内部微处理器之间采用模拟电压信号进行信号交互，所以替换后可以直接使用。目前一氧化碳检测器系统在国内的研发团队的主要精力都投入到了如何较为明显的降低这种控制系统的功耗，较为行之有效的方案是使用具有休眠模式的主控芯片。
研究内容
本课题的主要内容是：基于STM32的一氧化碳检测器系统技术，对课题任务最终能够实现的功能指标进行了反复验证，力图能够在现有知识水平的前提下将这款一氧化碳检测器系统的性能达到最大化，结合目前市面上大多数一氧化碳检测器系统所能实现的功能指标，本课题将要实现如下预期功能指标：
1、能够实现与STM32的快速数据通信，将待显示字符清晰的显示出来；
2、能够进行快速的模拟电压和数字信号的转换，将外部待测模拟电压值进行低误码率转换后送入STM32进行使用；
3、能够将系统周围空气中的一氧化碳气体进行快速的感应并且输出电压与一氧化碳浓度呈线性比例，STM32能够通过公式正确的将一氧化碳浓度转换出来；
4、能够设计一个报警电路，并且能够通过STM32管脚的驱动控制报警电路的工作状态。
方案设计及元器件选择
一氧化碳检测器的方案设计
在对一氧化碳检测器系统的硬件电路和软件系统进行设计之前，为了能够更加方便的对各个功能模块进行实现，这里需要对一氧化碳检测器系统的总体实现方案以及各个功能子模块的实现方案进行设计，通过绘图软件绘制了下图中的结构框图，由于STM32是主控核心，所以各个功能子模块都与主控微处理器之间有信号交互，要实现STM32的主控功能，还需要将图中的复位电路和晶振电路两个子模块与STM32芯片进行连接，其它各个模块的功能是：

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