甲醛浓度检测仪设计[160515224943243]

摘 要现代社会，甲醛通过多种方式入侵我们的生活,尤其是室内装潢中残留的甲醛已经成为影响人类身体健康的主要污染物。因此，及时检测室内空气中的甲醛浓度并做出相应的应对措施便显得尤为重要。随着现代科学技术的不断发展，将这些技术用于日常生活中的例子已经比比皆是。如今，单片机已经越来越广泛地用于各种检测设备，检测设备在种类越来越多的同时也更趋于小型化和家用化。本设计是一种可以检测甲醛浓度以及超过限额时报警的甲醛浓度检测仪，通过单片机的运算处理后在显示屏上显示甲醛浓度，可以快速且准确地测定空气中的甲醛浓度，如果超出限额则会报警，十分便捷。该甲醛浓度检测仪可以让我们实时检测空气中的甲醛浓度，从而及时作出应对措施，有十分重要的现实意义。且它集成度较高，工作相对稳定，在操作简单的同时测试精度也很高，实用性可以说非常强，具有良好的应用前景。
目 录
1. 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 研究现状及趋势 2
2. 系统总体方案设计 4
2.1 系统设计要求 4
2.2 方案的论证和选择 4
2.2.1 芯片的选择 4
2.2.2 显示方案的选择 4
3. 硬件设计 6
3.1 整体方案 6
3.1.1 整体思路 6
3.1.2 系统框图 6
3.2 单片机最小系统模块 6
3.2.1 STC89C52单片机简介 6
3.2.2 单片机最小系统 7
3.3 液晶显示模块 8
3.3.1 LCD1602简介 8
3.3.2 液晶显示模块电路 8
3.4 甲醛传感器模块 9
3.4.1 简介 9
3.4.2 技术指标 9
3.4.3 通信协议 10
3.4.4 传感器模块电路图 10
3.4.5 交叉干扰特性 10
3.5 按键模块 11
3.6 蜂鸣器模块 11
3.7 LED模块 12
4. 软件设计  *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
13
4.1 程序设计语言 13
4.2 程序设计 13
4.2.1 总体程序设计 13
4.2.2 液晶显示子程序设计 15
4.2.3 按键子程序设计 16
5. 硬件组装与调试 17
5.1 元器件的选择 17
5.2 元器件的组装和焊接 17
5.3 硬件调试 17
5.3.1 调试方法 17
5.3.2 调试步骤 18
5.3.3 实际调试 18
6. 总结 20
参考文献 21
致谢 22
附录 23
附录一 原理图 23
附录二 原件清单 24
附录三 单片机程序 25
1. 绪论
1.1 研究背景及意义
现代社会，随着人们生活水平的提高以及国家对住房制度的改革，室内装潢已经成为许多人生活中非常重要的一部分，不可避免的，室内装潢材料中的有害化学物质便会对人类身体健康造成巨大危害。甲醛是一种有刺激性气味的无色气体,化学式是HCHO,是装潢材料中的有害化学物质之一,也是最广为人知的一种，它会对人类的身体健康造成极大的危害。
甲醛会对人体的呼吸道粘膜以及皮肤造成强烈的刺激作用，如果吸入过量的甲醛会导致咳嗽、流眼泪、流鼻涕等症状，严重的甚至会引发呼吸道疾病。国家卫生标准允许的最高甲醛浓度为0.08mg/m3，即60ppb。
具体来说，甲醛对人体造成的危害主要有以下几个方面：
(1)刺激皮肤黏膜：甲醛是一种原浆毒性物质,可以作用于广泛存在于蛋白质中的氨基来与蛋白质结合。而当人体吸入高浓度甲醛时,甲醛会严重刺激呼吸道，使呼吸道水肿,甚至引发支气管哮喘，同时也会有眼部感受到刺激或是头痛的外在表现。
(2)致敏免疫系统：当人体表皮与甲醛直接接触时会导致过敏性皮炎,严重的皮肤直接坏死，造成难以预料的后果。
(3)使细胞发生致癌：通过对动物的多次实验,科学家发现高浓度甲醛可以作为基毒性物质存在。当实验体吸入高浓度甲醛时，实验体会产生鼻咽肿瘤，反映在人体上则是出现头晕、乏力、头痛等症状。人体若长期吸入甲醛甚至会由于细胞发生癌变而死亡。
甲醛造成的污染一般主要出现在食品、纺织品以及刚装修完的新房中。新房装修材料以及各种家具中大量使用了人造板材,这些人造板材中含有大量脉醛树脂,而这种物质的主要成分便是甲醛。除此之外,甲醛也存在于装修所用的各种涂料和油漆之中。就室内甲醛来源而言，可以简要概括为如下两部分：
(1)甲醛的一大来源是用于装修的各种油漆、墙纸、墙贴以及地毯等,市面上很多不达标的这类产品都会释放大量甲醛。
(2)甲醛的另一大来源便是用于新房装修的各种人造板材，如刨花板、细木工板以及胶合板等。黑心厂家会在生产家具时使用不达标的板材或是使用劣质的胶粘剂进行粘合，而甲醛便是胶粘剂的主要组成部分。随着时间的推移，在之前装修过程中残留于这些人造板材中的部分甲醛以及未参与反应的部分甲醛会慢慢释放在室内空气中，造成危害。
若把影响室内甲醛浓度的要素归类，则可以分为以下四点：室内材料的装载度、室内的湿度、室内空气流通量以及室内的温度，甲醛会由于负载高、湿度高或是温度高而愈发剧烈的发散。一般来讲，甲醛在室内空气中的释放甚至可以达到10年之久，让人不寒而栗。
1.2 研究现状及趋势
对于检测甲醛，研究中使用的方法可以归纳如下：
(1)色谱法:这一方法的主要功能是分离和分析,其最大的优点便是分离效能强大,从而可以尽量避免试剂颜色以及样品基质造成的干扰,因而其广泛应用于各类分析领域。但这一方法也存在难以忽视的缺点，其不仅对于设备有着很高的要求,且若是样本中物质种类复杂或是物质含量低,则其需要十分复杂的过程以及漫长的分析周期。
(2)分光光度法:这一方法的主要功能是定量和定性某种物质。不同分子由于结构的不同会有选择地吸收电磁辐射,我们可以根据不同分子在吸收特性上的区别来确定其具体信息。

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