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1、分类号： TB21 U D C：D10621-408-（2012）0719-0密 级：公 开 编 号：2008023018成都信息工程学院学位论文室内有害气体监测系统设计论文作者姓名：申请学位专业：生物医学工程申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：论文提交日期：独 创 性 声 明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都信息工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意
2、。签名： 日期： 2012年 6月09日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解成都信息工程学院有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都信息工程学院可以将学位论文的全部或部分内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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名： 日期： 2012年 6月09日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：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及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外
3、，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 及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谢意。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）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内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人
4、郑重声明：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内容外，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 日学位论文版权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内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
5、定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日室内有害气体监测系统设计摘 要目前，居室内空气质量问题主要来自两个方面：一方面是由于房屋装修、玩具、杀虫喷雾剂等带来的有害气体，如甲醛、挥发性有机物（VOCs：包含苯系物）等致癌物质；另一方面，是人们日常生活中由于粗心或设备故障引起的诸如水煤气、天然气、液化石油气之类的有害气体泄露，给人体带来危害。本课题依据实际需要，设计了一种集这两方面有害气体浓度监测为一体的便携式监测报警仪，及时、准确、有效地对生活坏境中这两方面的有害气体进行检测并报警，提醒人们在气体浓度超标时及时采取措施，以有效地保护人体健康和财产损失。本文首先分析了室内
6、空气中甲醛、甲苯等挥发性有机物的来源及其对人体身体健康的影响，指出家庭燃气泄漏等安全隐患；然后根据51单片机系统的特点和应用方法，对有害气体监测系统的总体设计方案作了详细的论述；之后分析了各种气体传感器工作原理和性能指标；最后，重点描述了本系统的软、硬件设计原理及方案。在室内有害气体监测系统设计中，选用ATMEL公司的8位STC89C51微处理器芯片作为核心，采用了Keil操作系统作为软件开发平台，开发了基于Keil操作系统的程序。通过安装调试，实现了对室内甲醛、甲苯、水煤气、天然气、液化石油气浓度的监测、显示以及超限及时报警等功能,达到预期设计效果。关键词：传感器；有害气体；实时监测；STC
7、89C51Research and design of the system for indoorharmful gase monitoring AbstractAt present, the indoor air quality problems are mainly from two aspects: The one hand, gases from house decoration, toys, insecticide sprays, such as formaldehyde, volatile organic compounds (VOCs: contains BTEX) and ot
8、her carcinogenic substances; On the other hand, is due to carelessness or equipment failure caused in the peoples daily life such as water gas, natural gas, liquefied petroleum gas and the like of hazardous gas leak, do harm to the human body.This project based on actual needs, design a set of these
9、 two aspects of the concentration of harmful gases monitoring as one of the portable monitoring system with alarm, Timely, accuratly and effectivly detect the harmful gases in these two areas of the living environment and give an alarm to remind people to make some measures in the gas concentration
10、exceeded places, not only effectively protect peoples health and property.This paper first analyzes the sources of indoor air formaldehyde, toluene and other volatile organic compounds and their impact on human health and the safety hazards that household gas leak caused; then the characteristics of
11、 51 single-chip system, the overall design methodology, as well as harmful gas monitoring system design is discussed in detail; then introduce the gas sensor working principle and the choice of gas sensor performance indicators; at last highlight the system hardware and software design principles an
12、d programs.In the indoor harmful gas monitoring system, I choose 8 ATMEL Corporation STC89C51 microprocessor chip as the core, and use the Keil operating system as a software development platform, development of procedures based on Keil operating system through installation and commissioning, achiev
13、ing gases concentration monitoring, display, and alarm in time and other functions. After some adjustments，Iacheved expected results.Key words:sensor; indoor harmful gas; monitoring; STC89C51目 录1 引言11.1 课题研究背景和意义11.2 国内外应用与研究现状21.3 本课题研究的意义21.4 本文的主要任务及结构32 总体系统方案设计32.1 设计方案32.2 设计原理43 元件选型与电路设计43.1
14、 单片机系统43.1.1 STC89C51型单片机简介43.1.2 STC89C51 引脚功能介绍53.1.3 系统的引脚接线73.2 显示电路93.2.1 LED数码管93.2.2 设计电路93.3 电源模块及声光报警模块113.3.1 蜂鸣器113.2.2 设计电路123.4 MQ-2一氧化碳传感器模块133.4.1 MQ-2 烟雾传感器133.4.2 MQ-2烟雾传感器模块143.5 MQ-2一氧化碳传感器模块153.5.1 MQ-7一氧化碳传感器153.5.2 MQ-7一氧化碳传感器模块153.6 MQ-138 醛、酮、醇类气体传感器模块173.6.1 MQ-138醛、酮、醇类气体传感器173.6.2 MQ-138 醛、酮、醇类气体传感器模块183.7 硬件设计工作流程193.7.1 硬件安装193.7.2 硬件调试214 软件工作流程及软件编写234.1 软件部分整体构思234.2 编程语言选择234.3 软件算法244.4 软件调试265 总体系统调试276 结论276.1 全文总结276.2 不足与进一步改进28参考文献29致 谢30附 录31
