论文总字数：20867字

摘 要

甲醛化学式为CH₂O，无色但具有刺激性气味。其在工业生产方面的用途比较广泛，但在生活中，人们对于甲醛存在强烈的抵触心理，原因在于其是一种有毒气体，但甲醛又是很常见尤其是装修之后甲醛浓度会格外高。传统的甲醛检测方法比较繁琐，因此设计一种便于操作、检测精度高的甲醛检测仪很有必要。

基于上述研究理念，本课题计划研究设计一种兼具检测甲醛浓度和超浓度报警的甲醛检测仪，此外为了方便查看数据还设计了无线传输数据的功能。总体的设计方案是将其基于一款型号为STC89C52RC的单片机，选择型号为ZE08-CH₂O的甲醛传感器，单片机对信号实行处理，然后数值显示在LCD上，通过无线传输模块发送数据到电脑端。

此课题研究设计的基于单片机的甲醛气体检测仪操作简便、功耗低、灵敏度高。系统的主要功能是显示甲醛浓度值和时间信息、超值报警、无线传输数据。

关键词：单片机 甲醛 无线传输

Formaldehyde Gas Detector Based on Single Chip MCU

Abstract

Formaldehyde chemical formula CH₂O, colorless but with a pungent odor. It is widely used in industrial production, but in life, there is a strong resistance to formaldehyde, because it is a toxic gas, but it is very common, especially after decoration, formaldehyde concentration will be particularly high. The traditional formaldehyde detection method is more cumbersome, so it is necessary to design a formaldehyde detector which is easy to operate and has high detection precision.

Based on the above research concept, this project plans to design a formaldehyde detector with both formaldehyde concentration and ultra-concentration alarm, and also designed the function of wireless transmission data in order to facilitate the view of the data. The overall design is based on a model for the STC89C52RC single-chip, select the model ZE08-CH2O formaldehyde sensor, induction formaldehyde gas, single-chip signal processing, the LCD shows the detection concentration and time information, wireless The transfer module transfers the data to the computer.

This project research and design based on the single-chip formaldehyde gas detector is simple, low power consumption, high sensitivity. Its main function is to display formaldehyde concentration and time information, value alarm, wireless transmission of data.

Key Words： MCU; Formaldehyde; Wireless Transmission

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 甲醛的检测 1

第二章 总体设计方案 3

2.1 系统设计基本要求 3

2.2 系统设计思想 3

2.2.1系统各模块设计思想 3

2.2.2 系统设计方案 4

第三章 系统硬件介绍 5

3.1 单片机介绍 5

3.1.1 单片机概述与发展 5

3.1.2 单片机的选择 5

3.2 无线传输模块 9

3.3 LCD1602 11

3.4 甲醛传感器 13

3.5 蜂鸣器模块 14

3.6 按键模块 15

第四章 系统软件介绍 16

4.1 编写语言介绍 16

4.2 编译软件介绍 16

4.3 程序模块 18

4.3.1 LCD显示模块 19

4.3.2 按键模块 21

4.3.3蜂鸣器模块 22

4.3.4无线通信模块 23

第五章 成果调试 27

5.1整体实物 27

5.2液晶显示 28

5.3按键调试 28

5.4串口接收 29

第六章 结束语 30

6.1 总结 30

6.2 展望 31

参考文献 32

致谢 33

第一章 绪论

1.1 引言

根据调查显示，空气污染对于民众的生理健康有重大危害，其中甲醛被认定为是致癌物质^[1]。生活中的甲醛无处不在，尤其是现在互联网信息发展越来越快，人们的生活重心开始转于室内，室内是甲醛浓度最高、污染最为严重的地方，在国内，室内甲醛的高浓度存在主要是因为不合格的装修，不良商家为了提高利润使用了低劣的家具或者其他不达标物质比如劣质油漆，这对于人们的生活有重大隐患，必须要引起关顾。

吸入高浓度甲醛对人体有很大危害，轻则头昏、过敏，重则导致癌症甚至死亡 。近日，女明星徐婷住进装修不到3个月的房子导致甲醛中毒引发淋巴癌，短短几个月不幸去世，大好韶光，不禁令人唏嘘，而这一切的罪魁祸首便是甲醛，所以了解并减少生活中甲醛的含量刻不容缓。

甲醛的产生有很多原因，比如吸烟，吸烟会排放不少甲醛，在室内吸烟，甲醛会累积从而使得甲醛浓度不断增多，尤其是室内装修过程中^[2]，装修材料中的粘合剂会大量散发甲醛。还有很多厂商为了牟利，使用的不合格的产品，那种产品甲醛浓度格外高，对于人体很有危害，也是甲醛的主要来源之一 ，除了家居产品，还有很多装饰性产品也是会散发甲醛，比如墙面贴纸、墙面涂料等。

1.2 甲醛的检测

基于上述现状，很有必要检测甲醛浓度，甲醛浓度检测方法有很多，主要都是通过使用仪器对所要检查的空间进行检测。

现阶段比较流行的检测方法有以下几种^[3]：比如酚试剂分光光度法，其原理是酚试剂检测到甲醛发生反应，生成一种名为嗪的物质，检测甲醛浓度高低可以通过判断嗪，它在酸性介质下会发生氧化反应，形成一种蓝绿色的物质，通过观察颜色深度就可以判断出甲醛浓度的高低^[4]。这种方法较适合测定微量甲醛，如果当甲醛含量比较高的时候，准确度就没有那么高，而且重复测量值会有变异。

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