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1、 . . . 毕 业 设 计（论文）题 目： 基于单片机的空气质量远程检测系统 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文
2、）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学
3、位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘要近些年来空气污染、雾霾等成为人们日常讨论的主要问题之一，空气污染已经导致了一些人类健康的问题，而且这种趋势越来越严重。目前二氧化硫是空气中的最主要的污染物，人们对二氧化硫有害物的监测力度越来越重视，现在对二氧化硫气体有很多种监测方法。本设计是一种用于监测空气中二氧化硫浓度的仪器，可用作为对远程空
4、气环境监测中的二氧化硫浓度的监测。本设计详细的介绍了目前经常用于测量二氧化硫的方法以与所采用的电化学传感器的工作原理和运行特性，所使用的STC90C51单片机的特点和性能，以与RS232串口通信，AD转换，液晶显示的原理等相关的的问题。介绍了从方案设计，器件选择，电路设计，程序设计，与仪器进行零点标定，浓度标定和校准的一个完整的思路。设计的以90C51为核心的测量系统达到了测量二氧化硫的目的，测量结果有液晶屏显示出来，通过串口线可以和上位机进行通信，上位机也可以通过串口线来改变仪器的报警值，报警器根据预先设定的报警值进行报警。关键词：空气污染，二氧化硫；浓度；监测；STC90C51Abstra
5、ctOne of the main problems in recent years, air pollution, haze and so become an everyday discussion, air pollution has led to a number of human health problems, and this trend is getting worse. Sulphur dioxide is currently the most important pollutants in the air, people are harmful sulfur dioxide
6、monitoring efforts more and more attention, there are many methods for monitoring sulfur dioxide gas. This design is monitoring the concentration of sulfur dioxide in the air for an instrument that can be used as a remote air concentrations of sulfur dioxide in the monitoring of environmental monito
7、ring. A detailed description of the design principles of the current working methods are often used to measure sulfur dioxide and electrochemical sensors used and operating characteristics, features and performance are used STC90C51 microcontroller and RS232 serial communication, AD converter, LCD p
8、rinciples The problems associated. This section describes the zero calibration, calibration and calibration concentration from program design, component selection, circuit design, process design, and equipment of a complete thought. 90C51 core designed to achieve the purpose of the measurement syste
9、m to measure sulfur dioxide, the measurement results are displayed with an LCD screen, and the host computer can communicate with the host computer via a serial cable can also change the value of the instrument via serial line alarm, alarm alarm based on pre-set alarm value. Keywords: air pollution,
10、 sulfur dioxide; concentration; monitoring; STC90C51 目录第一章概述71.1 关于二氧化硫监测的背景和应用71.2 二氧化硫监测仪器的现状91.3二氧化硫监测系统的总体设计方案10第二章硬件部分设计方案102.1 空气质量检测仪系统简介112.2 STC90C51单片机简介112.2.1.输入输出引脚112.2.2 单片机的最小系统122.2.3STC90C51主要性能参数：122.2.4时钟电路模块132.2.5复位电路模块142.3传感器的选用142.3.1气体传感器142.4二氧化硫传感器162.4.1电化学气体传感器检测原理162.4
11、.2 3SF CT传感器162.4.3 SF CT传感器的技术说明162.4.4 3SF CT传感器的检测原理172.5模数转换电路设计202.6声光报警电路设计222.7 液晶显示模块设计222.7.1 LCD1602的基本参数与引脚功能232.7.2 LCD1602的指令说明与时序242.7.3 1602LCD的RAM地址映射与标准字库表252.7.4LCD1602的一般初始化过程252.8按键电路设计262.9电路电源设计26第三章系统软件程序设计273.1系统软件设计思路273.1.1编程语言的选择273.1.2软件功能需求283.2软件模块设计293.2.1主程序模块293.3主程序
12、的设计313.4延时函数的设计323.5 串口程序设计323.6 AD转换模块343.7液晶显示模块353.8声光报警模块36结束语37参考文献38附录39第一章 概述1.1 关于二氧化硫监测的背景和应用随着现代社会工业的发展，空气污染致使空气质量的越来越差。空气是人类生产和生活活动中永远都离不开的重要部分，空气质量状况对人们的日常生活和社会发展有着重要的作用，必然受到人们的高度重视。为了更进一步的解空气环境质量，达到保护、管理和改良环境的目的，就必须有计划地进行空气环境的调查研究和监测，以便得到明确的认识，同时有效地采取措施，控制和减少空气污染。空气污染物中的二氧化硫对人体健康的影响很大。二
13、氧化硫通过呼吸进入气管，对局部组织产生刺激和腐蚀作用，影响呼吸道，诱发支气管等疾病。特别是当它与烟尘等气溶胶共存时，更加重对呼吸道粘膜的损害。二氧化硫对人们的日常生活、工作、娱乐等方面也有不同程度的影响。高浓度二氧化硫中毒主要引起不同程度的呼吸道与眼的刺激症状。轻微时会发生流泪、畏光、咳嗽严重者则可在数小时发生肺水肿而出现呼吸困难。工业生产中的二氧化硫急性中毒，一般仅见于事故发生时。吸入极高浓度时可立即引起发射性声门痉挛而致窒息死亡。二氧化硫排放导致了严重的酸雨、光化学烟雾等全球环境问题。当空气中的二氧化硫(还有氮氧化物)转换为酸性降水，形成酸雨。它对地理和生态环境有重大影响，这种影响是直接的
14、和潜在性的。会造成土壤的酸化、腐蚀各种建筑物材料。目前中国已有62.3%的城市，二氧化硫的过量排放己成为中国酸雨污染的最主要的原因。天然降水的本底pH值为5.65，一般将pH值小于5.6的降水称为酸雨，形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮氧化物，而我国酸雨以硫酸为主，当二氧化硫经液相氧化或者气相氧化反应生成，被降水洗脱降到地面后形成酸雨。酸雨对水生生态系统、农业生态系统、森林生态系统、建筑物和材料以与人体健康等方面均有危害，并己造成了较大的损失。80年代，中国的酸雨主要发生在西南地区，面积约为170万平方公里，到了90年代，酸雨污染扩展到华中、华南、华东、华北和东北等地区，面积已占全国面积的40%
15、。二氧化硫与其所形成的酸雨已成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素之一。因此，对周围环境中二氧化硫进行监测是断定二氧化硫污染程度、进行二氧化硫污染治理的必要工作。空气中二氧化硫的浓度经常以每立方米空气中的二氧化硫含量来表示，可以用质量体积比()或者气态时的体积比()表示。它们之间的换算公式为： (1.1)所以对于二氧化硫，。由于环境条件复杂，随机变化明显，浓度围较宽，二氧化硫的浓度值具有极强的时间性和空间性，受人为和空间环境影响特别大，为了实现监测数据的准确性、精密性和可比性，以与使监测数据更具权威性和法律性。加强空气环境监测的质量保证尤为重要。在国家环保部的指导下，环境监测质量保证工作逐步地走向规，并陆续出台了一系列各种环境监测标准方法与文件，以与管理规定和制度。如水和废水监测分析方法、环境空气监测质量保证手册。这在制度和方法上对空气环境的监测进行了统一，体现了环境监测的科学性和
