基于单片机的室内甲醛检测系统设计方案

1 基于单片机的室内甲醛检测系统设计方案 1 绪论 醛测试系统的研究及现状 随着 人 们 生活水平的提高，越 来 越多的人意 识到 房屋 装 修 所残 留的气体 对人体的 伤 害，房屋 装 修所留有害气体主要 为甲 醛，另外，很多家具、地板有味道，其实 是漆的味道，有 时 即使家具 环 保，但是如果 选择 的漆不好，也 会 有 过 多的甲醛。急性甲醛中 毒为 接触高 浓 度甲醛蒸气引起的以眼、呼吸系 统损 害 为 主的全身性疾病。甲醛 现 在被各界普 遍认为 是室 内 第一 杀 手，它的 释 放 期 一般 为 3 对 人体尤其是 婴 幼儿、孕期 妇 女、老人和慢性病患者 甚为严 重。空气中有毒 气体 释 放周期 较长 ， 轻 微超 标时 居住者不易察 觉。 超 标 四五倍 时 ，居住者才能嗅出气味。找正 规 的 检测 机构做甲醛 检测 已成 为现 在入住新居的一 项必不 可少的程序。所以人 们 迫切需要一种能 检测室内残 留甲醛含量的 设备 可以 随时随地的测量， 这样给 生活 带来 更多的方便和安全。 目前市 场 上的甲醛 检测 方法有（ 1） 光光度法；（ 2）酚试剂分光光度法；（ 3）气相色谱法；（ 4）乙酰丙酮分光光度法；（ 5）电化学传感器法。通过对以上各种方法进行分析我们了解到通过电化学传感器法所设计的测量系统操作方便、性价比适宜、运行可靠、测量精度高。随着传感器 技术的发展，市场上越来越多的气体传感器出现在人们的视野中，像 10 甲醛传感器，州炜盛电子科技有限公司的 感器价格低，外围驱动电路简单，对于甲醛的灵敏度较高，因此本文的设计部分选择了 甲醛传感器。 基于单片机的室内甲醛检测系统 2 2 题的背景和意义 随着现 代社 会的发 展，科技的 进 步，高科技 电 子 产 品 给 人 们 的生活 带了 翻天覆地的 变 化。房屋 装 修的 残 留气体甲醛一直危害 着 人 们 的健康，比 较 市面上常见 的甲醛 检测 方法，大多比 较麻烦 且价格 较 高。本文所述的基于 单 片机的室 内 甲醛 检测 系 统 ，是 运 用 电 化 学传 感器法，利用 单 片机的高性能控制甲醛 传 感器 来达到 检测 甲醛含量的目的。本 设计 适用性 广 ，操作 简单 ，只要操作几 个 按 键 就能 检测 甲醛的含量，甲醛含量直 观 的 显 示在 示屏上，适用于各种人士。本系统 集成度高，体 积 小 ，携带 方便，具有很高的 灵 活性。 本系 统 的研究解 决 了人 们 在 装 修房屋后最佳入住 时间 的 难题， 一般 装 修房屋后 会 有大量的 残 留气体危害人 们 的健康，本系 统 能 实时检测 屋 内 的 残 留甲醛含量，并且 当 含量超 过国 家 标 准时 会报 警提示， 这样 就能 让 人 们 直 观 的了解自己何时 能入住 装修过 的房屋。 2 概述 片机概述 单 片机是 一种集成在 电 路芯片，是采用 超大 规 模集成 电 路 技 术 把具有 数 据 处理能力的中央 处 理器 随 机 内 存 读存储 器 种 I/O 口和中断 系 统、 定 时 器 /计数器 等功能（可能 还 包括 显 示 驱动电 路、 脉宽调 制 电 路、模拟 多路 转换 器、 A/D 转换 器 等 电 路）集成到一 块 硅片上构成的一 个 小而完善的 计算机系 统 。 单 片机是靠 程序 运 行的，并且可以修改。通 过 不同的程序 实现 不同的功能，尤其是特殊的一些功能， 这 是 别 的器件需要 费 很大力气才能做到的，有些则是 花大力气也很 难 做到的。一 个 不是很复 杂的 功能要是用 美 国 50 年 代开发的74系列，或者 60年代的 些 纯硬件来搞 定的 话 ， 电 路 一定是一 块大 ，但是如果要是用美 国 70年代成功投放市 场的 系列 单 片机， 结 果就 会有天壤之 别 ，只是因 为单 片机通 过你编写 的程序可以 实现 高智能，高效率，以及高可靠性。 单 片机自 动 完成 赋 予它的任 务 的 过 程，也就是 单片机执 行程序的 过 程，即一 条条执 行的指令的 过 程，所 谓 指令就是把要求 单片机执 行的各种操作用的命令的形式 写下来 ， 这 是在 设计 人 员赋 予它的指令系 统 所 决定 的，一 条 指令 对应着 3 一种基本操作； 单 片机所能 执 行的全部指令，就是 该单 片机的指令系 统 ，不同 种类 的 单 片机，其指令系 统 亦不同。 为 使 单 片机能自 动 完成某一特定任 务 ，必 须 把要解 决 的 问题编成一 系列指令（ 这 些指令必 须 是 选 定 单 片机能 识别 和 执 行的指令）， 这 一系列指令的集合就成 为 程序，程序需要 预先存 放在具有存 储 功能的部件 内 存中。 内 存 由许 多存 储单 元（最小的存 储单 位） 组 成，就像大 楼 房 有许多房 间组 成一 样 ，指令就存放在 这 些 单 元里， 单 元里的指令取出并 执 行就像大 楼房的每 个 房 间 的被分配到了唯一一 个 房 间号 一 样 ，每一 个 存 储单 元也必 须 被分配到唯一的地址 号 ， 该 地址 号称为 存 储单 元的地址， 这样 只要知道了存 储单 元的地址，就可以找到 这个 存 储单 元，其中存 储 的指令就 可以被取出，然后再被 执 行。 单 片机的硬件特性如下： 1. 单 片机集成度高。 单 片机包括 4量的 8031）、 128B 容量的 2 个 16 位定时 /计数器、 4 个 8 位并行口、全双工串行口； 2. 系统结构简单，使用方便，实现模块化； 3. 单片机可靠性高，可工作到 106107 小时无故障； 4. 处理能力强，速度快。 系统所用单片机介绍： 本系统以单片机为控制核心。本系统采用的是美国 司生成单片机。 一 个 低 电压 ，高性能 位 单 片机 ， 片内含 8k 可反复擦 写 的 读 程序 内 存和 256 机存取 数 据存储 器（ 器件采用 司 的高密度、非易失性存 储 技 术 生 产 ，兼 容标 准 ， 片内 置通用 8位中央 处 理器和 储单 元， 机在 电 子行 业中 有 着广泛 的 应 用。 1、 兼容 2、 8K 可反复擦写（大于 1000次） 3、 32个双口 I/O 口； 4、 256部 5、 3个 16位可编程定时 /计数器中断； 6、 时钟频率 0 基于单片机的室内甲醛检测系统 4 4 7、 2个串行中断，可编程 行通道； 8、 2个外部中断，共 8个中断源； 9、 2个读写中断口线， 3级加密位； 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能； 11、有 几种封装形式，以适应不同产品的需求。 0 个引脚（如图 示） ， 32个 外部 双向输 入 /输 出（ I/O）口，同 时内 含 2 个 外中 断 口， 3 个 16 位可 编 程 定时计数器 ,2 个 全 双 工串行通信口， 2个 读写口线 ， 片内振荡 器 及时钟电 路 ， 方法 进 行 编程，也可以 在线编 程。 图 片机引脚图 脚功能： 源电压 ： 是一 组 8 位漏极 开 路型 双向 I/O 口，也即地址 /数 据 总线 复用口。 一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 与 同之 处 是， 可分 别 作 为定时 /计数器 2 的外 部计数输 入（ 2）和 输 入（ 2 ： 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 辑门电路。 ： 是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 除了作为 一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能， 还接受一些用于 速内存编程和程序校验的控制信号。 5 位输入，当振荡器工作是， 脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 访问外部程序内存或数据存储器时 址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。 序储存允许输出是外部程序内存的选通信号，当 外部程序内存取指令（或数据）时每个机器周期两次 效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 号。 部访问允许。欲使 访问外部程序内存， 必须保持低电平。 荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 荡器反相放大器的输出端。 行接口 行接口 部中断输入 部中断输入 0：定时 /计数器输入 1：定时计数器输入 R：外部数据写选通 D：外部数据读选通 感器介绍 本系统采用的传感器为 甲醛传感器，该传感器 具有广泛的探测范围，快速的响应恢复及较高的灵敏度，长期的工作稳定性，简单的测试电路等特点。 主要应用于家庭、环境的有害气体探测装置，适宜于醇类、醛类、芳族化合物等有机溶剂的探测 管 脚图 如 图 基于单片机的室内甲醛检测系统 6 6 图 醛传感器管脚图 格如下： A 标 准工作 条 件 表 准工作条件 符 号 参数 名 称 技 术条 件 备 注 路 电压 5V C C 热电压 5V C C 载电阻 可调 热电阻 31 3 室 温 热 功耗 小于 900毫瓦 条 件 表 境条件 符 号 参数 名 称 技 术条 件 备 注 用 温 度 储温 度 对湿 度 小于 95%度特性 表 敏度特性 符 号 参数 名 称 技 术条 件 备 注 7 感体电阻 10200(在洁净空气中 ) 探测范围： 1 5醇 10酮 0甲醛 30精 浓度斜率 准工作 条 件 温 度： 20 2 5V 对湿度： 65% 5% 5V 热时间 不少于 24小时 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。封装好的气敏组件有 6 只针状管脚，其中 4个用于信号取出，两个用于提供加热电流。 气敏器件对不同的 种类，不同的浓度的气体有不同的电阻值。因此，在使用此类型气敏组件是，灵敏度的调整是很重要的。建议用 100精蒸汽校准传感器。 3 硬件系统设计 统总体结构及工作原理 系统是由传感器模块， A/D 转换模块，单片机最小系统，液晶显示模块，报警模块，外围存储模块以及按键模块组成。其中主要器件传感器选用的是 的灵敏度高，价格便宜，外围驱动电路简单，单片机选用的是的控制能力强。总体结构图如图 示。 图 件结构框图 本系 统 以 单 片机 为 控制中心，利用甲醛 传 感器采集室 内 甲醛含量的 数 据，传感器 信号放大 换 外围扩充存储 键 报警 基于单片机的室内甲醛检测系统 8 8 感器采集的数据经外围放大电路放大，此放大信号经 换器转换为单片机可识别的信号，信号经由单片机处理显示在 ，当超标时单片机控制报警电路报警 。 硬件 设计所 涉及的主要有： A/D， 围扩 展 数 据 芯片的 选择 ；硬件 设计电 路主要有： 数 据采集 电 路， 数据转换电 路， 数 据 处 理 电 路，显 示 电 路， 报 警 电 路以及外 围扩 充 内 存 电 路的 设计 。 统主要模块介绍 据采集模块 在 数 据采集系 统 中 ，由甲醛 传 感器出 来 的 电 流信 号 必 须经过放 大， 转换 才能被 单 片机 识别 和 处 理。在本系 统 中甲醛 传 感器所 检测的电 流信 号经电 位器放大 为电压 信 号 ，再 经 换为单 片机 识别 的信 号 。 数 据采集 电 路如下 图 所示 ： 图 数据显示模块 对 于本 设计 要求 显 示所 检测 到的甲醛含量，所以在硬件 设计 中 会 有液晶 显 示的 设计 ，最初所使用的液晶 显 示器 为 晶 显 示器， 随着设计 的深入 发现 1602 显 示器由若干 个 5阵组 成，只能 显 示 简单 的 汉 字，不能 满 足本系 统的 设计 要求。 经过筛选最 后 选 定 器。 12864是一 种 图 形 点阵 液晶 9 显 示器，它主要由行 驱动 器 /列 驱动 器及 128 点阵 液晶 显 示器 组 成，可完成图 形 显 示也可以 显 示 8（ 16。下表 为 其引 脚说 明。 表 2864 引脚说明表 管 脚 名 称 管 脚 定 义 源地 源 电压 +5V 比度 调节 R/S 指令 数 据信道 R/W 读写选择 E 使能 选择 据线 选 1 H： 选择 芯片（右半屏）信 号 选 2 H： 选择 芯片（左半屏）信 号 /位信 号 低 电平 复位 晶 驱动电 源 光 正电 源 地端 示模 块 与 计 算机的接口 电 路 有两 种方式。它与 单 片机的接口方法分 为 直接 访问 方式和 间 接控制方式。 直接 访问 方式是把液晶模 块 作 为内 存或 I/O 设备 直接接在 单 片机的 总线 上，单 片机以 访问内 存或 I/O 设备 的方式操作液晶 显 示模 块的 工作。 间 接控制方 式则不使用 单 片机的 数 据系 统 ，而是利用它的 I/O 口 来实现与显 示模 块的联 系。即 将液晶 显 示模 块的数 据 线 与 单 片机的 连 接作 为数 据 总线 ，另外三根 时 序控制信 号线通 常利用 单 片机的 中未被使用的 I/O 口 来 控制。 这 种 访问 方式不占用内 存空 间 ，它的接口 电 路与 时 序 无关， 其 时 序完全靠 软 件 编 程 实现 。本系 统采用 间 接控制方式。 以下 为 单 片机的接 线 原 理图见图 基于单片机的室内甲醛检测系统 10 10 图 示图 液晶 显 示原理是利用液晶的物理特性，通 过电压对 其 显 示 区 域 进 行控制，有电 就 显 示黑色， 这样 就可以 显 示出 图 形。字符 显 示：字符 显 示比 较 复 杂， 一 个 字符由 16阵组 成，即要找到和 显 示屏是某几 个 位置 对应 的 的字 节 ，再使不同的位置 为 1其它的 为 0； 为 1的 点亮 ， 为 0的不亮， 这样 就显 示出一 个 字符。 汉字显 示和字符 显 示 的原理差不多，就是一 个汉 字一般采用 图形方式，事先 从微 机中用字模 软 件提取要 显 示的 汉 字的 点阵码， 每 个汉 字占 32B，为两 部分，各 16B。根据在 开始显 示的行 列号 及每行的列 数 就可以找出显 示 应 地址，送 上汉 字要 显 示的第一字 节 ，以此 类 推，最后送完 32B，这样汉 字就 显 示出 来了 。 本系 统 所要 显 示的 汉 字和字符就是按照上述原理 显 示出 来 的，而相 应 字体的点阵码则是 用字模 软 件提取出 来 的，然后把 这 些 点阵码 放在相 应 的 件程序里。所用的字模提取 软 件可以上网下 载 ， 软 件中有取模方式 选择 能直接 选择51单 片机所需的 式。 11 警电路 在我们日常生活中所见到的相关报警方式有：一是语音提示报警，如验钞机的报警，这种报警不仅可以告知人们出现报警还能让人们知道所报警的信息；二是闪光报警，这种方式利用闪烁的指示灯提醒人们注意；三是蜂鸣报警，发出蜂鸣声响引起人们注意。由于本系统所需的报警电路只要求提醒人们注意甲醛含量超标，所以我们可以选择比较简单和低功耗的蜂鸣报警方式。 基于以上我选择了比较常见的单频音报警方式。 实现单频音报 警的接口 电 路比 较简单 ，其 发音组 件通常可采用 压电 蜂 鸣 器， 当 在蜂 鸣 器 两 引 脚 上加 3 15压 ，就能 产 生 3右的蜂 鸣 振 荡 音 响 。 压电 式蜂 鸣器结 构 简单 、耗 电 少，更适于在 单 片机系 统 中 应 用。 压电 式蜂器 ，约 需 10 驱动电 流，可在某 I/O 口接上一只三极管和 电阻组 成的 驱动电 路 来驱动 ，如 图 图中， 三极管基极 输 入端， 当 出高 电平 “ 1” 时 ，三极管 导 通，蜂 鸣器的通 电而发 音， 当 低 电平 “ 0” 时 ，三极管截止，蜂 鸣 器停止 发 音。 5V 图 频音报警 电路图 下图为报警电路接线图： 图 警模块 基于单片机的室内甲醛检测系统 12 12 数转换模块 由于甲醛传感器放大的电压信号不能直接被单片机接收处理，这个电压信号必须经过 A/D 转换为数字信号才能被 收和处理。 A/D 转换 器是用 来 通过 一定的 电路将 模 拟 量 转变为数 字量。模 拟 量可以是 电压 、 电 流等 电 信 号 ，也可以是 压力 、 温 度、 湿 度、位移、 声 音等非 电 信 号 。但在 A/D 转换 前，输 入到 A/D 转换 器的 输 入信 号 必 须经 各种 传 感器把各种物理量 转换 成 电压信 号 。 常用的几种 A/D 转换器类型为：积分型、逐次逼近型、并行比较型 /串并行型、 制型、 电 容 数组 逐次比 较型 及 压频变换型 。 A/D 转换器的主要技术指标有：分辨率、转换速率、量化误差、便宜误差、满刻度误差、线性度。 由于逐次逼近式 A/D 转换 具有速度，分辨率高等优 点 ，而且采用 这 种方法的片成本低，所以 我们采 用逐次逼近式 A/D 转换 器。逐次逼近型 括 1个 比 较 器、一 个 模 数转换 器、 1个 逐次逼近寄存器（ 1 个逻辑控制单 元。逐次逼近型 是将 采 样 信 号 和已知 电压 不 断进 行比 较 ，一 个时钟 周期完成 1位 转换 ，依次 类 推 ,转换 完成后， 输 出二 进 制 数 。 这类 型 分辨率和采 样 速率是相互 牵 制的。优 点 是分辨率低于 12位 时 ，价格 较 低，采 样 速率也很好。 在本系 统 中 选用 的是 模 数转换 器。 数转换 器具有 8位分辨率 、双 信道 A/D 转换 、 输 入 输 出 电平 与 兼容、 5V 电 源 供电时输 入 电压 在 0 5V 之间 、工作 频 率 为 250转换时间为 32 微秒、一般功耗 仅为 15优 点 。 电 路 图 如 图 图 ： 13 道 A/D 转换； 输 出 电平 与 容； 源供电时输入电压在 0间； 5工作频率 为 250换时间为 32S； 6一般功耗仅为 15 7 8P、 14P 列直插）、 种封装； 8商用级芯片温宽为 0C 70C，工业级芯片温宽为 40C 85C； 芯片接口说明： 电平芯片使能。 真输入通道 0，或作为 真输入通道 1，或作为 片参考 0 点位（地）。 据信号输入，选择信道控制。 据信号输出，转换数据输出。 片时钟输入。 源输入及参考电压 输入（复用）。 引 脚图 如下 图 示 : 图 脚图 8 位分辨率 A/D 转换 芯片，其最高分辨可 达 256 级 ，可以适应 一般的模 拟 量 转换 要求。其 内 部 电源输 入与 参考电压 的复用，使得芯片的模 拟电压输 入在 05V 之间 。芯片 转换时间仅为 32S，据 有双数 据 输出可作 为数 据校 验 ，以 减 少 数 据 误 差， 转换 速度快且 稳 定性能 强 。 独 立的芯片使能 输 入，使多器件挂接和 处 理器控制 变 的 更加方便。通 过 据 输入端，可 以轻 易的 实现 信道功能的 选择 。 单 片机 对 控制原理： 基于单片机的室内甲醛检测系统 14 14 正常情 况 下 单 片机的接口 应为 4条数 据 线 ，分 别 是 I。但由于 I 端在通信 时 并未同 时 有效并与 单 片机的接口是 双向 的，所以 电 路 设计时 可以 将 联 在一根 资 料 在线 使用。 当 工作 时其 端 应为 高 电平 ，此 时 芯片禁用， I 的 电平 可任意。 当 要 进行 A/ 须先将 平 并且保持低 电平 直到 转换 完 全结 束。此 时 芯片 开始转换 工作，同 时 由 处 理器向芯片 时钟输 入端 入 时钟脉冲 ，I 端则使 用 输 入信道功能 选择 的 数 据信 号 。在第 1 个时钟脉冲 的下沉之前 必 须 是高 电平 ，表示 启 始信 号 。在第 2、 3 个脉冲 下沉之前 应输入 2 位 数 据用于 选择 信道功能。 由于甲醛 传 感器 的测 量范 围为 0统设计所选用的 换器为 8位的 以本 设计 的精度 为 1056= 统电路设计 本设计选用基于电化学原理的甲醛传感器，其原理是空气中的甲醛在电极下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中的甲醛浓 度成正比，通过检测放大电路和放大倍数的调整经 A/于甲醛的含量超标的话将对人体的健康造成很大的伤害，因此本系统设计当单片机接收到 A/D 转换器转换后送来的信号时，单片机会检测该信号，并将信号转化为甲醛浓度的具体含量输出显示在 ，并且单片机会比较此信号，当此信号所表示的甲醛含量超过预先设定的警报标准时，会控制警报器发出超标警报。这样方便人们能直观的读出当前室内所含甲醛的含量，更能在含量超标是及时的报警提示。 15 基于单片机的室内甲醛检测系统 16 16 图 统整体原理图 4 软件实现 写语言及编译软件的简介 单片机在 应 用 过 程中要最大化的 节约 内存，除了汇编与 C 之外， +都不太适合做单片机的编程语言， C 语言可读性好，代码便于维护，便于开发 ； 而汇编语言编写 的程序不容易看懂，可 维护性 不好，但 是执 行效率高。 与汇编相 比， C 语 言在功能上、 结 构性、可 读 性、可 维护性 上有明 显 的 优势 ，因而易 学 易用。 由于 艺的成熟， 存储资源越来越便宜，工作频率也越来越高，所以在资源利用率以及执行效率上没有像以前要求那么高了。而且，实现的功能越来越强 大，这些因素都助长了 C 在 程中的应用。所以在本系统的软件编写上选择了 C 语言。 美国 司出品的 51系列兼容单片机 C 语言软件开发系统， 供了包括 C 编辑器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ 这些部分组合在一起。运行 件需要 操作系统。优点： 51 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发 大型软件是更能体现高级语言的优势。 51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 口。 程序模块 主程序实现的功能：与硬件相结合实现室内甲醛检测仪的各个功能。主要是检测与显示，数据存储。功能子函数的调用。 主程序结构框架图如图 示： 17 图 程序结构框图 ， A/程 图 如 图 图 ，各个菜单，以及显示检测出的甲醛浓度等功能， 示流程框图如图 开始 初始化芯片 读取两个字节 多次采样 送显示 结束 显示主菜单 读键 开始 初始化 始化 基于单片机的室内甲醛检测系统 18 18 忙 ?入口读状态字写指令代码 / 显示数据读显示数据否是 图 示流程图 键流程图 按键是显现人机对话的一个 控制按钮，按键模块的软件主要是实现通过按键对系统进行发送操作指令。按键流程框图如图 示： 图 键流程图 5 系统仿真 本系统采用的仿真软件是 件。 件 是英 国 司出版的 具软 件 （ 该软 件 中 国 总 代理 为广 州 风标电 子技 术Y Y N N 按键程序入口 按键按下？ 延时 按键释放？ 键值传送 19 有限公司）。它 不仅 具有其它 具软 件的仿真功能 ，还 能仿真 单 片机及外 围器件。它 是目前最好的仿真 单 片机及外 围 器件的工具。 虽然目 前 国内 推 广刚 起步，但已受到 单 片机 爱 好者、 从 事 单 片机教 学 的教 师 、致力于 单 片机 开发应 用的科技工作者的青 睐 。 世界上著名的 具 (仿真软 件 )， 从 原 理图 布 图 、代 码调试 到 单 片机与外 围电 路 协同 仿真，一 键 切 换 到 计 ，真正 实现了从概念到 产 品的完整 设计 。是目前世界上唯一 将电路仿真软 件、 计软 件和虚拟 模型 仿真软 件三合一的 设计 平台，其 处 理器模型支持 8051、 2/16/18/24/30/8086和 2010 年增加了 列 处 理器，并持 续 增加其它系列 处 理器模型。 在编译 方面，它也支持 多种 编译 器 。 功能特点： 1原理部图 2 动或人工布线 3 路仿真 4互动的电路仿真 用户甚至可以实时采用诸如 盘，马达， A，部分 件，部分 件。 5仿真处理器及外围电路 可以仿真 51 系列、 常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合 显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等， 立了完备的电子设计开发环境。 以下是甲醛测试系统的仿真结果： 1编译结束，添加 件单击 行按钮，系统开始工作此时 显示开机主界面如图 示： 基于单片机的室内甲醛检测系统 20 20 图 机主界面 K 按键 入主菜单选项，再按 系统将进入开始测量子菜单选项，先按 按 系统将进入返回开机主页面菜单选项。主菜 单 如图 图 统主菜单 按 是系统将会开始测量甲醛含量，按 返回上一页面。 开始测 量菜 单选项 如 图 图 始测量选择菜单 讲甲醛浓度含量显示在 。在此页面按会返回开机画面。 显示检测数据页 面如 图 21 图 示界面 6 结论 目 前，公共 场 所民用建筑室 内 需要 检测 甲醛气体，同 样 建筑材料中甲醛含量也需要 检测 。由于甲醛含量超量的 话 ， 将对 人体健康造成很大的影 响 ，因此具有民用价值的便 携 式甲醛 检测仪 的研制受到了人 们 的高度重 视 。能 够满 足生活需要 ，携带 方便的便 携 式甲醛 检测仪 的研究和设计就迫在眉睫。 针对 目前的 现状 ，该 系 统 的 设计 遵守体 积 小， 质 量 轻 ，性价比高的 原则 。 室 内 甲醛 检测仪 的 设计 主要分 为 硬件和 软 件 两 部分。硬件部分主要根据系 统所要 实现 的功能而 设计 出相 应 的功能模 块 。硬件系 统 中所包含的功能模 块 有： 数据采集模 块 、 数据转换 模 块 、 显 示模 块、报 警模 块 、按 键 模 块 。 将这 几 个 模 块组合搭建而成整体的硬件 电 路。 软 件是基于 C 语言编写 的， 结合 了 编写语 言的优 点 ，具有 很好的可控性、模块 化和移植性。 编写 的思路就是模 块 化的思想， 将 系 统 的各 个 功能 进 行划分，然后 对 各 个 模 块进 行 设计 。再 将设计 的模 块整 合形成整 个 的 软 件 设计部 分。由于 设计条 件有限本系 统 最 终没 有做出 实 物，系 统 的最后的 调试 只是在 进 行了相 应 的仿真，并且得出了较准确的甲醛测试浓度。 致谢 大学生活一晃而过，四年时间如流水般飞逝，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的 感觉，感慨良多。 这里要诚挚的感谢我的论文指导老师 师，在 本论文从选题到完成，每 基于单片机的室内甲醛检测系统 22 22 一步都是在赵老师的指导下完成的，倾注了王老师大量的心血。在此，谨向王老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在设计整个系统过程中遇到好多自己不能解决的问题，在王老师的帮助下能够很快的克服这些困难，解决这些问题。在这里我还要感谢在大学四年了所有教过我的老师，是他们让我有了完成本论文的知识。感谢四年陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们在平时的生活学习中对我的帮助。 参考文献 1 金 发庆 器技 术 与 应 用 M. 北京 :机械 工业 出版社 ,2001,3. 2 樊昌信等 . 通信原理 M.(第 5 版 ). 北京 : 国 防 工业 出版社 . 3 田裕 鹏 等 器原理（第三版） M科 学 出版社 . 4 张毅刚 ,彭喜源 ,潭 晓 昀 ,等 机 应 用 设计 M 江 :哈 尔滨工业 大 学 出版社 ,1998,3. 5 康华 光 技 术 基 础数 字部分（第五版） M高等教育出版社 . 6 王延年 片机的 铂电阻 高精度 温 度 测 控系