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甲醛是一种无色,有刺激性气味的气体,对人体的危害极大,生活中这类气体往往出现在新装修完的房子内,为了解决这一问题,此次的毕业设计我便选择了甲醛的检测系统设计。 本设计主要包括硬件设计和软件设计,其中硬件设计主要包括中央处理单元,显示模块,数据采集模块,时钟模块,报警模块和按键模块。中央处理单元采用STC89C52单片机;显示模块采用LCD1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块;数据采集模块采用传感器对空气中的CH2O进行检测,该传感器将采集到的甲醛信号通过串口的通讯方式进行传输;时钟模块采用的DS1302时钟芯片;报警模块采用5V电磁式有源蜂鸣器,利用三极管电路开关来驱动;按键模块主要包括五个按键。软件设计则主要包括了主函数的设计,LCD1602显示函数的设计,DS1302读时函数的设计,AT24C02读/写函数的设计。通过传感器测试空气浓度后,会在显示屏上显示甲醛浓度,如果测值超过系统设定,报警器就会发出刺耳的声音。
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摘 要
关键词
甲醛;STC89C52;LCD1602;电磁式有源蜂鸣器
Abstract
Formaldehyde is a colorless gas with pungent odor, which is very
harmful to human body. In life, this kind of gas often appears in the newly
decorated house. In order to solve this problem, I chose the detection
system design of formaldehyde in this graduation project.
This design mainly includes hardware design and software design, the
hardware design mainly includes the central processing unit, display
module, data acquisition module, clock module, alarm module and key
module. The central processing unit adopts STC89C52 microcontroller;
The display module uses LCD1602 character liquid crystal, which is a kind
of special used to display letters, numbers, symbols and other dot matrix
liquid crystal module; The data acquisition module uses a sensor to detect
CH2O in the air. The formaldehyde signal collected by the sensor is
transmitted through a serial port communication mode. The clock module
uses DS1302 clock chip; The alarm module adopts 5V electromagnetic
active buzzer, which is driven by triode circuit switch. The key module
mainly includes five keys. The software design mainly includes the design
of the main function of the system, including the design of the main
function, LCD1602 display function design, DS1302 read function design,
AT24C02 read/write function design. After the air concentration is tested
by the sensor, the formaldehyde concentration will be shown on the display
screen. If the measured value exceeds the system setting, the alarm will
issue a harsh sound. In addition, DS1302 clock module is added into the
system, which can store the formaldehyde concentration at a certain
moment by pressing the button, and check and record it in real time by
pressing the button.
Key words:
Formaldehyde; STC89C52; LCD1602; Electromagnetic active buzzer
目 录
第 1 章 引言 ..............................................1
1.1 甲醛的来源 ...........................................1
1.2 甲醛的特性及其危害 ..................................1
1.3 研究内容 .............................................2
第 2 章 系统总体设计 ......................................3
2.1 系统总体设计方案以及各元器件的选择 ...................3
第 3 章 硬件设计 ..........................................5
3.1 LCD1602 的工作原理 ...................................5
3.2 检测模块的设计......................................7
3.3 DS1302 时钟电路设计 .................................8
3.4 AT24C02 的工作原理 .................................11
3.5 蜂鸣器电路的设计...................................12
3.6 独立按键电路的设计.................................12
第 4 章 软件设计 .........................................14
4.1 主函数的设计 .......................................14
4.2 LCD1602 显示函数的设计 .............................14
4.3 DS1302 读时函数的设计 ..............................15
4.4 AT24C02 读/写函数的设计 ............................16
第 5 章 组装与调试 .......................................19
1
第 1 章 引言
1.1 甲醛的来源
主要来源:新房装修所用的合成板(如胶合板、细木工板、高密
度板、刨花板)中的甲醛起胶合剂、防腐剂的作用,可以有效的加强
板材的硬度。但是板材中总会有残留的甲醛会慢慢的向空气中释放,
便成为了室内空气中甲醛的主要来源。
次要来源:另外一些厂家为了让自己的利润更高,便使用了不符
合国家要求的材料,因此造成了家具中甲醛含量超标。
1.2 甲醛的特性及其危害
特性:甲醛的化学式为 CH₂O,是一种无色,有强烈刺激性气味
的气体。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。其 37%的水
溶液称为福尔马林,医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
危害:甲醛的毒性分为两种,分别为急性毒性和慢性毒性。急性
毒性是当空气中甲醛浓度过高时,人体会出现呼吸道激惹症状,打喷
嚏,喉咙有灼烧感,腹痛,抽搐甚至死亡的生理现象。慢性毒性是人
体长期暴露在低浓度甲醛环境中时,会出现头疼,乏力,食欲缺乏,
失眠,神经紊乱等症状。经科学家研究发现,甲醛还会导致人体细菌
产生突变,后果不堪设想。2017 年 10 月 27 日,世界卫生组织国际
癌症研究机构发表的致癌清单中,将甲醛放在了一类致癌列表中。
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