室内CO2含量测试仪设计

 2023-03-10 09:03

论文总字数:21521字

摘 要

随着经济的发展,人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视,但随着空气污染的越来越严重,CO2的浓度越来越高,尤其在工业革命之后,CO2浓度增加了很多,加快了现在的温室效应,为改善居住条件,对大气中CO2的测量就显得很重要了。基于此,用科学技术来进行环境的检测,快速准确的反映出环境的现状是当前最直接有效也最普遍的方式 。本课题提出室内CO2含量测试仪的设计,通过仪器的测试,及时了解室内CO2含量,以便用户采取必要措施,及时去除安全隐患。设计要求,通过传感器检测CO2含量转换成便于单片机接受的信号,单片机通过相关扩展接口把该反映CO2含量的信号显示出来,并通过相应通信接口,传送至上位机,以便进行远程访问。该设计控制器使用单片机STC89C52,二氧化碳浓度检测传感器MH-Z14A,1602液晶显示。

关键字:二氧化碳;单片机 ;液晶

Indoor CO2 content measuring instrument

Abstract

With the development of economy, the improvement of people"s life quality and the improvement of the living environment more and more attention, but as the air pollution is more and more serious, the concentration of CO2 is higher and higher, especially after the industrial revolution, the CO2 concentration has increased a lot, accelerated greenhouse effect, now in order to improve the living conditions, a survey of CO2 in the atmosphere is very important. Based on this, to test the environment with science and technology, fast accurate reflect the present situation of the environment is the most direct and effective also the most common way. This topic put forward the design of indoor CO2 tester, through the testing instrument, timely understanding of indoor CO2, so that the user to take necessary measures to remove security hidden danger in time. Design requirements, through the sensor to detect the contents of CO2 conversion to facilitate MCU receives signals of single chip microcomputer through relevant extension interface to the reflection of CO2 signal is displayed, and through the corresponding communication interface, transmit first machine, for remote access. The designed controller using single chip microcomputer STC89C52, carbon dioxide concentration detection sensor MH - Z14A, 1602 liquid crystal display (LCD).

Keywords: carbon dioxide; Single chip microcomputer; The liquid crystal

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1设计的背景 1

1.2设计的目的 1

1.3 方案论证 1

1.4系统的工作原理 2

第二章 总体方案的设计 3

2.1系统的功能要求 3

2.2系统方案的设计 3

2.3元器件的选择 3

2.3.1单片机的选择 3

2.3.2 显示器的选择 4

2.3.3二氧化碳气体传感器 4

2.3.4键盘的选择 5

第三章 硬件电路设计及其原理 6

3.1主控芯片介绍 6

3.1.2 STC89C52单片机介绍 6

3.2 报警电路的设计 8

3.3 LCD1602介绍与原理图 9

3.3.1 LCD原理图 9

3.3.2 LCD1602介绍 9

3.4二氧化碳传感器电路设计 10

3.4.1二氧化碳电路原理 10

3.4.2 MH-Z14A 二氧化碳传感器的说明 11

第四章 系统软件设计 13

4.1 主程序流程图设计 13

4.2 LCD1602显示子流程图 14

4.3按键子流程图 14

第五章 系统调试 16

5.1硬件的调试 16

5.2 软件的调试 16

5.3 软件的下载 17

5.4 实验现象 18

第六章 结论 19

致谢 20

参考文献(reference) 21

附录一:电路图 22

附录二:源程序 23

第一章 绪论

1.1设计的背景

中国经济正在飞速发展的过程,这虽然是好事,但经济发展的同时也带来污染环境的问题。其中空气污染是最影响我们生活的污染问题。因为人们生活质量的进步,开始更多的关注自身健康问题。由环境污染给健康带来的危害越来越牵动着人们敏感的神经。二氧化碳作为空气中的主要气体,更值得我们关注。特别是长期在室内工作的白领和在学校教室上课的学生,更应该注意空气的流通关注室内二氧化碳的浓度。因为长期在封闭的环境里待着,会是二氧化碳含量不断上高,而二氧化碳在空气中的比例过高,会使人产生种种不适。严重的还会影响学生的生长发育,智力增长。及时是成人在这种环境下也会出现头晕,头疼,甚至是死亡。

随着社会的进步和科技的飞速发展,用先进的科技技术设计出科技产品来进行环境的检测,可以快速准确的反映当下的空气质量。室内环境作为人们呆的时间最长的地方更应该得到关注。现在室内空气质量已经引起很多人的重视。特别是二氧化碳含量问题,室内通风问题等。室内二氧化碳含量过高会严重影响人们的身体健康。因此室内CO2含量也就非常受到大家的重视。

1.2设计的目的

本次课程设计的最终目的是通过数字控制技术与单片机相结合从实现对室内CO2含量的检测的空气含量检测系统。这是方案是能通过我们以前所学的知识,和现在努力查阅资料可以完成的毕业设计。我所设计的室内二氧化碳含量检测仪有功耗低,携带方便,易控制等很多优势。经过充分的查阅资料、综合分析、 判断环境的方法进行比较以及对各种不同测量方案的对比,本设计基于单片机为系统控制核心,采用LCD显示屏和蜂鸣报警器,实现高效的环境内二氧化碳浓度检测的功能。通过设计出简单方便操作的室内二氧化碳含量测量仪,来方便人们日常生活中能对自己家里的空气质量有一个清晰的认识。从而知道自身是否处于健康的环境,以达到不因二氧化碳含量过高的原因,使人们生病。这是设计的主要作用和目的。

1.3 方案论证

CO2测试方案一:耦合分光光度法。这种系统主要是化学法,是通过化学反应来检查空气中的二氧化碳含量。第一种方法有一定的安全隐患,各种试剂有一定的腐蚀性;第二此方法做出的成品不易携带;第三毕竟我不是学化学的,通过这种方法不一定能成功完成设计要求。

CO2测试方案二:基于单片机AT89C51,通过二氧化碳传感器来接受数据,LCD1602来显示被测结果的最简系统。这种方案主要是通过传感器来辨别空气中CO2成分。然后传感器将收集到的信息通过串行通信传输给中心处理器单片机。再通过单片机来设置室内二氧化碳含量上限值,当二氧化碳含量大过所设上线值时,报警电路开始工作。

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