空气质量检测仪设计开题报告

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的飞速提高，各种类型的建材和家电设备进驻室内，使得室内污染物复杂多样，这使得人们对环境问题及健康问题日益重视，空气质量成为大家关注的焦点之一。空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的。污染物的种类有很多，来自固定和流动污染源的人为污染物排放大小是影响空气质量的最主要因素之一。空气质量的污染给社会、家庭和个人造成很严重的损失。根据研究显示，中国已经成为世界上每年因空气污染而致人死亡数目最高的国家。一份来自世界卫生组织的报告指出，每年大约有656000名中国人死于由室内或室外空气污染引起的各种疾病。所以，室内空气污染已经被列为全球四个最关键的环境问题之一。人的一生中有三分之二的时间是在居室内度过的,所以室内空气质量严重影响着我们的生活。室内污染物主要包括甲醛( HCHO) 、氨( NH3) 和苯( C6H6) 三种有害气体，甲醛和苯都是致癌物，可能造成心脑血管疾病、糖尿病、白血病、哮喘、胎儿畸形、儿童智力大大降低等疾病。氨是一种碱性物质，它能够对所接触的皮肤组织有腐蚀和刺激作用，长期接触氨气可能会导致皮肤色素堆积、手指溃疡等等皮肤病，严重的可能导致肺水肿，或者成年呼吸窘迫综合征。

由于室内污染物对人体的危害极大，研究出快速准确并且可靠的实时检测空气质量的方法和设备显得尤为重要。目前检测室内空气质量的仪器大多只能实现简单的室内单一污染气体或者两种气体的检测，而且价格相对昂贵，并且需要专业的人员操作，所以设计一种可以检测多种气体的检测系统，其能通过声光报警系统实现越限及时报警提示以确保安全性，体积小，功耗低，操作简单，则更能适应市场和用户需求。

室内空气中对人体危害最大三种污染物分别是甲醛、笨和氨，因此针对这三种污染物研发出一种操作简单、准确可靠、成本低、携带方便、灵敏度高、能在现场测试并持续监测室内空气质量检测仪意义尤为重大。本次设计就是针对以上目标实现能同时测量三种污染物的空气质量检测仪。

1.系统设计

整体系统由STC89C52单片机最小系统、传感器、ADC0832模数转换器模块、LCD1602液晶模块、电源模块、蜂鸣器报警模块和按键模块组成。

该便携式空气质量快速检测仪的系统结构如图1所示，主要包括甲醛、氨气、笨的传感器模块，电流/电压转换器、低通滤波、A/D转化器、液晶显示、中央处理单元等。

图1 系统结构图

甲醛、氨和笨三种气体经过电化学传感器输出得到的微弱电流经过高精度电流/电压转换电路转化为电压信号，再经过低通滤波器得到连续的信号，然后接入到A/D转换器单元，数据处理及转换单元采用A/ D转换器对传感器单元测定的模拟量数据进行转换，转换成中央处理单元能够识别处理的数字量。中央处理单元控制A/D转化器工作得到三种气体的浓度值，然后在LED屏上进行显示。中央处理单元采用STC89C52微处理器，进行信号的采集、计算、数据处理生成浓度结果数据，并对数据结果进行超限比较。当被测气体的浓度超过预先设定的报警限时，仪器产生声光报警，并在显示屏上显示当前提起浓度，同时保存数据结果。

系统的软件的主流程图如图2所示。

图2 软件主流程图

这种便捷的空气质量检测系统的主要工作流程图如图2所示。根据我国《空气质量检测标准》要求，室内甲醇浓度的标准值为0.10mg/m,室内氨气浓度标准值为0.20mg/m,室内苯浓度的标准值为0.11mg/m。

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的相关知识。确定方案，完成开题报告。

第3－7周：完成5000英语论文翻译以及传感器和相应硬件电路的设计。

第8－11周：系统的软件设计。

第12－15周：完成系统仿真测试工作。

第16－17周：完成并修改毕业论文，准备答辩。

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