摘 要

随着经济社会的发展，人们的生活水平日益提高，对环境问题及其可能引发的健康隐患也日益重视。尤其是与日常生活密切相关的室内空气质量开始成为关注的焦点。本文研究的是一种室内空气质量检测系统，能够对室内的甲醛、一氧化碳、氧气及温度、湿度进行实时监测，当有害气体浓度超标时及时报警，以提醒人们及时采取相应的措施。

室内空气质量检测仪以超低功耗AT89S52为控制芯片，以电化学式4OXV其及半导体电阻式MQ-7、MQ-138传感器为感应元件，采用LCD1602点阵式液晶屏显示，有良好的人机对话界面，同时兼有声光报警模块，实时显示室内气体浓度和超标示警。该系统还设计了前级滤波放大电路，对传感器输出的微弱信号进行放大处理并通过AD0809进行模数转换，以减小测量误差。因此该室内空气质量检测系统具有良好的测量精度，操作简单，性能优良，适用于一般室内空气检测，保护人们的健康安全。

关键词：室内空气质量；AT89S52单片机；传感器；LCD显示

Abstract

With the development of national economy and improvement of people's living standard, awareness of environmental problems and their possible health risks are increasingly put more attention. Especially indoor air quality which is closely related to the daily life became the focus of attention. This study is on an indoor air quality testing system, capable of real-time monitoring of indoor formaldehyde, carbon monoxide, oxygen ,temperature and humidity. When the concentration of harmful gas exceeds the standard,it will alert people to take timely and appropriate measures in time.

Indoor air quality testing system uses ultra-low-power chip AT89S52 as the control chip, electrochemical 4OXV and semiconductor resistive MQ-7, MQ-138 as the sensor sensing element. It uses LCD1602 dot matrix as LCD display,with a good man-machine dialog interface and equips with both sound and light alarm module which can perform real-time display of gas concentration and excessive indoor warning. The system also designs the pre-filter amplifier circuit, and the weak signal of the sensor output is amplified and processed by analog to digital converter AD0809,which can reduce measurement error. Therefore,the indoor air quality testing system has good accuracy, simple structure, excellent performance, for general indoor air testing, to protect people's health and safety.

Key words：indoor air quality；AT89S52 chip；sensor；LCD display

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文的主要工作 2

第2章 室内空气质量检测总体设计 3

2.1室内空气质量检测的指标 3

2.2室内空气质量检测的方案 4

第3章 系统硬件电路设计 5

3.1 AT89S52单片机简介 5

3.1.1 AT89S52主要性能参数 5

3.1.2 AT89S52引脚功能 5

3.2传感器检测电路设计 6

3.2.1气体传感器 6

3.2.2温湿度传感器 10

3.3前级滤波放大电路设计 12

3.4信号转换电路设计 13

3.5电源及复位电路设计 14

3.6按键电路设计 15

3.7液晶显示电路设计 15

3.8声光报警电路设计 17

第4章 系统软件电路设计 18

4.1系统软件设计思路 18

4.1.1编程语言的选择 18

4.1.2软件功能需求 18

4.2软件模块设计 19

4.2.1主程序模块 19

4.2.2 AD转换模块 21

4.2.3液晶显示模块 22

4.2.4声光报警模块 22

第5章 仿真调试 23

5.1显示电路调试 23

5.2键盘电路以及气体检测电路调试 23

5.3温湿度测量电路调试 24

5.4声光报警电路调试 26

结 论 27

致 谢 28

参考文献 29

附 录 30

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

室内环境一般是指人们的生活居室或者劳动工作的公共场所等，本文主要针对的是生活场所。人的一生大约有70%-90%的时间生活在室内，因此家居环境对人类的健康有很大的影响。而室内常常由于流通性差，容易成为污染物的聚集之地，其含量会远高于室外。室内环境对健康的影响主要有两种^［1］：一种称之不良建筑综合征，另一种称之建筑相关疾病。前者是人们在建筑物内部生活时多发的症状，它有以下几种特点，主要表现在人的注意力不易集中，抵抗力变低，容易感冒、疲劳、胸闷、嗜睡等，当人们离开这种环境后，这种症状会缓解很多或者消失；后者则是因为建筑设计、选材不当，导致室内空气质量不良而引起的疾病，主要表现在呼吸道感染、心血管疾病、及各种癌症，离开了引起建筑相关疾病的这种环境，症状也不会得到缓解。无论是不良建筑综合征，还是建筑相关疾病，都可以通过改善居住环境，提高室内空气质量，从而降低对人们健康的危害^［2］。

随着人们生活水平的提高，人们对于绿色健康生活的追求也在逐年提高，于是对于室内空气质量监测的需求也越来越大。人们不仅希望知道是什么污染物在影响着他们的健康，更希望知道污染物的含量和影响指标，尤其是当出现不良情况时可以及时应对处理，将污染物的潜在危害降到最低。