摘 要

由于工业的污染，汽车尾气的大量排放，使得环境问题变得越来越糟糕。同时工业革命又使得国民经济得到了发展，使得群众的生活质量又得到了改善，但是环境问题却严重危害着人类的健康。基于人们对生活质量要求的提高，空气品质也受到人们的重视。该篇论文所设计的空气检测仪就是用来检测空气质量问题，它主要是以宏晶公司的一款8位超低功耗单片机stc89c52为控制核心，能够实现对温湿度，有害气体的采集处理、显示、报警等功能。

本文的主要特色:本文从首先对选择的单片机和选择的芯片进行介绍，然后对外围硬件电路进行设计和介绍，构成一个完整的仿真模拟硬件系统，然后采取C语言进行编程设计驱动硬件电路的运行，达到设计的最终目的，很好的实现了自己所希望实现的功能。该仪器简单便捷，对家居和社区生活大有裨益。

关键词：单片机；室内空气品质；温湿度

Abstract

Due to industrial pollution, vehicle exhaust emissions, making the environmental problems become more serious. At the same time the industrial revolution has been such that national economic development, making the quality of life of the people has improved, but environmental issues are seriously endanger human health. Based on the improvement of people's quality of life requirements, air quality has also been attention. The papers are designed air detector is used to detect air quality problems, it is mainly based on macro crystal's an 8-bit ultra-low power microcontroller stc89c52 to control the core, it is possible to achieve the temperature and humidity, harmful gas collection and processing , display, alarm and other functions.

The main feature of this paper: This run from the first microcontroller and select chip select are introduced, and then the peripheral hardware circuit design and presentation, form a complete simulation hardware system, then take the C programming language design-driven hardware circuit , to achieve the ultimate goal of the design, very good to achieve their desired functions implemented. The instrument is simple and convenient for home and community life of great benefit.

Key Words： singlechip；IAQ；humiture

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 国内外的研究状况 1

1.3研究设计的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 2

1.3.1本文的主要研究内容 2

1.3.2采取的技术方案和措施 2

1.3.3功能设定 3

第2章 空气质量检测仪的硬件设计 4

2.1 空气质量检测仪简介 4

2.1.1 硬件结构以及原理 4

2.2 STC89C52的简介 4

2.2.1单片机主要特点 4

2.2.2 STC89C52单片机最小系统 5

2.3温湿度传感器 6

2.4气体传感器 10

2.4.1气体传感器的原理 10

2.4.2气体传感器的分类 10

2.5 LCD1602显示模块 11

2.5.1 参数和引脚 12

2.5.2 DDRAM 13

2.5.3 操作指令 13

2.5.4 LCD1602的基本操作 15

2.6模数转换电路设计 16

2.7声光报警电路设计 17

2.8按键电路设计 18

第3章 空气质量检测仪的软件设计 19

3.1 编程语言的选择 19

3.2 软件功能需求 19

3.3软件模块设计 20

3.3.1主程序模块 20

3.3.2 AD转换模块 21

3.3.4声光报警模块 25

3.3.5按键模块 27

3.3.6 SHT11模块软件设计代码 30

第4章keil的使用和proteus仿真调试 31

4.1 keil 软件的设置 31

4.2 系统软件调试 31

第5章 结 论 33

参考文献 34

致 谢 35

附录 36

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

由于科技进步，工业繁荣昌盛，人们的生活条件变得越来越好，但是随之而来的环境问题却开始变差，有的企业为了个人利益的最大化，各种指标不达标，造成了严重的环境污染问题，当然还有些大型重工企业虽然给社会的经济带来了繁荣，但是也造成了很大的污染，使得各种类废气被排放^[8]，严重影响了人们的健康。当然，现在整个社会和各国也对各种环境问题越来越重视，都积极采取措施去改善环境，减少废气的排放，比如会造成酸雨和产生温室效应好的废气，如一氧化氮，CO2；氟利昂等等。这些气体影响着人类的健康，同时也会对植被环境造成危害，所以解决这问题刻不容缓。有的部门和单位也为了解决这类问题，对研发空气质量检测装置进行了深入的研究和探索。因为这是一种趋势，一种需求。本课题也是围绕空气质量检测展开设计研究，通过采用单片机设计出一款能来实时显示气体的浓度和温湿度的检测仪器^[11],该仪器具有检测工业场所或者室内家居场所的气体浓度，并能采集所处环境的温度和湿度的功能。并且能够对超过安全值得浓度进行声光报警的功能。同时可以按键操作设置具体的安全值。它能够有效工作，对人类的生活和工业都起到了很好的作用。

1.2 国内外的研究状况

伴随一些先进技术的发展，比如计算机控制技术、传感技术还有INTEL，ARM，TI等先进的芯片生产厂商的发展，电子设备的集成度变得越来越好，使用越来越简单，越来越方便，功能也越来越完善强大。一些小巧，精度高，价格低廉，品质优秀的的设备仪器迅速占领了电子市场，成为了人类的生活的一部分和得力的助手。空气质量检测仪也是这种类型的设备，自然也得到了广泛的应用。而且它的体积也是如同笔记本一样做的越来越小，越来越精致，同时功能也越来越强大。从20世纪70年代末开始，环境和空气质量的检测技术开始逐渐的发展起来，开始主要分成了两个阶段，一开始只是各类教育机构和工厂进行研究是实验分析阶段，后来逐渐演变成便捷检测阶段。开始都是人为的到现场测试采集，不仅很不方便，而且对人的身体健康也产生一定程度的伤害。这是有一定的缺点的，而最具代表性也是最为人们所知的就是日本公司使用的甲醛分析仪，它就是需要去现场进行采集，非常的不方便，精度也不高。现在的质量检测仪主要采用的是光学和化学原理。精度得到了很大的提升。现在美国一些著名厂商生产的手持气体检测仪，还有德国，加拿大等国家研发的空气质量在数据的测量精度和功能的完善方面得到了非常大的提高，越来越受到人们的追捧。当然还有我国一些公司自主研发的空气质量检测仪也很好用，虽有差距，但是价格上面有很大的优势，也得到了广泛的应用。比如北京研究所和长春某公司做出来的精度就很好，但是操作有点复杂，要仔细阅读说明书才可掌握使用。总的来说研发空气质量检测仪对于人类和植被环境都具有重要的意义。

1.3研究设计的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

1.3.1本文的主要研究内容

本文研究的课题是设计基于单片机的空气质量检测仪系统。论文包括以下几个方面的内容：

（1）利用8051单片机设计空气质量检测仪系统。