基于51单片机的甲醛检测仪设计

摘要：随着房地产业飞速发展装潢市场也随之发展起来，快速的发展也带来许多问题：建材质量参差不齐——许多建材甲醛质量超标，危害人体健康。近些年来由于甲醛超标引起的安全问题已是屡见不鲜。怎样进行甲醛浓度的测量成了目前装修所面临的一个难题。传统测量方式成本较高，精度不高且较为麻烦并未被广泛使用。本方案旨在给出一低廉且方便的测量方式。方案采用英国达特公司生产的甲醛传感器，通过运放电路及A/D转换将信号交由51单片机处理并由LCD进行显示，若超出警界值则进行报警。本方案具有报警警示功能且所用材料成本低廉，方便携带，精度高。

关键词:甲醛；80C51单片机；甲醛传感器；A / D转换；LCD；集成运算放大器

1 绪论 4

1.1 引言 4

1.2 甲醛检测仪的种类 5

2 整体设计方案 6

2.1 系统设计的基本要求 6

2.2 系统设计的思想 7

2.3 设计方案比较 7

3 设计开发工具介绍 9

3.1 单片机的概念和特点 9

3.2 STC12C5A60S2单片机的结构和特点 10

3.3 LTC1049CN8运算放大器的结构和特点 11

3.4 LCD1602液晶显示屏的结构和特点 12

3.5 甲醛传感器的结构和特点 13

4 系统硬件设计 15

4.1 系统整体电路原理 15

4.2 系统晶振电路的设计 16

4.3 系统复位电路的设计 17

4.4 系统放大电路的设计 18

4.5 系统单片机及显示电路的设计 18

4.6 系统报警电路设计 19

5 系统软件设计 20

5.1 程序编写语言介绍 20

5.2 编译软件介绍 21

5.3 主程序模块 27

5.4 模数转换 27

5.5 液晶显示模块 28

6 设计总结 33

6.1 全文总结 33

6.2 心得体会 34

6.3致谢 35

6.4参考文献 35

附录 36

本文就基于单片机的室内甲醛检测仪进行了整体的研究和设计，总结此设计的课题结果，可以大致归结为以下几个方面：

(1)主要学习了单片机方面相关的知识。单片机作为本系统的核心硬件承担着数据分析，显示导出以及A/D转换等核心任务在系统中起着至关重要的任务，虽然之前有学习单片机的相关知识但并不了解其具体历史发展，学习的主要为51单片机，弹本次系统采用的单片机为STC12C5A60S2为51单片机的增强型，也是在原有基础上的一次提升。

(2)了解了甲醛的几种鉴定方法并且了解各种方式的优缺点，市面上现存传感器的检测方法，尤其研究了电化学原理传感器的工作原理。

(3)对各种语言编程的有缺点有了一定的认知，从整体上了解了汇编语言，基本掌握了C语言的编译方法。

(4)对一些专用软件有了一定的认识，了解了keil软件在window环境的运行方法和基本操作，99SE绘图软件也有所了解。

以上的学习仅仅只是为我的进一步研究打下了一定的基础，谈到精通还有一大截的距离，现在说掌握的知识只能应付较为简单的情况，若情况较为复杂亦或是有较大的变化便应付起来较为吃力。通过本次的课题深感自身的不住，并希望在将来的学习中加强一下几点：

(1)对单片机的理论知识方面还需加强学习，在实际操作中并不能熟练运用所学知识，还出现混淆的情况对单片机系统的整体掌握并不够，不能将单片机与用到整体的电路设计中去，所学留与书本不能符合工业和实际需要。

(2)C语言程序的编译没有形成较好的全局观，经常顾首不顾尾造成程序的混乱，善用函数减少不必要的编译。

(3)在硬件系统的整体设计时考虑怎样的连接方式会取得最优的结果，器件的排版布局需加强。

参考文献

[1] STC12C5A60S2系列和51单片机.数据手册[S].2010.

[2] 肖强王子瑞武姣《仪器仪表与分析监测》 2012.

[3] 于登峰.边文思.模拟电子技术（第五版）[M]. 中国水利水电出版社.2010.

[4] 宋广生. 《室内环境甲醛污染防控100招》 [S] 机械工业出版社.2012.