【《基于单片机的室内有害气体监测系统总体方案设计》2800字】

基于单片机的室内有害气体监测系统总体方案设计目录TOC\o"1-3"\h\u325491.1系统总体方案的设计 [11]。该传感器在较宽的浓度范围内对有机蒸汽具备良好的灵敏度，而且驱动电路简单。图2.4MQ138传感器综合考量，本系统选择相对性能、价格更有优势的MQ138甲醛传感器作为甲醛气体检测模块的设备。甲烷气体检测模块有三种设计方案半导体式气体检测方案采用MQ-5气体传感器进行检测甲烷浓度。而MQ-5传感器特点有对甲烷检测敏锐，精确度高同时价格便宜。图2.5MQ-5气体传感器红外甲烷传感器检测方案原理:主要利用比耳-朗格定律，即不同的气体在某一特定波长上对特定不同温度下的其他光源辐射具有直接被光吸收的气体动力学反应原理，采用气体光学电子元件设计结合自由式和扩散式的系统整体光学结构设计将该方法应用来精确检测不同气体。如BGM系列NDIR红外气体传感器模块。特点：检测相关气体的精确度高。能适应多种环境检测，相对价格偏贵。图2.6红外甲烷传感器催化甲烷传感器检测方案它是采用惠斯通电桥结构，通过一种有催化剂作为参与的气态化学反应的原理控制器来检查气体。特点：结构简单，成本低。只能定量检测，不能定性检测。寿命被催化剂限制，通常为2年。图2.7催化甲烷传感器故综合考量，本系统选择性能相对良好，价格低廉的MQ-4气体传感器。苯气体检测模块该新型气体有害检测监控模块特别选择了MQ135传感器，该气体传感器不仅能够同时检测并得到多种氨气、硫化物、苯离子系数和蒸汽等有机化学物质，且检测灵敏性高，对于空气烟雾和其它有害化学气体的直接监视检测效果也很理想，是一款非常实用适合检测多种气体应用的低功耗气体传感器。优点：驱动方便具有信号输出指示灯指示探头可以插拔设计，方便试验4)一氧化碳检测模块该模块选择MQ-7气体传感器。因为此传感器价格低廉检测性能良好，设计驱动电路简易，易操作，适用多种复杂环境。图2.8MQ-7传感器1.2.3液晶显示模块的选择LED平板LCD液晶显示屏。LED但LED显示的电路相对复杂。而LCD电路简单，在一些方面不输于LED显示屏。所以本系统采用的是LCD显示，选用LCD1602型液晶显示屏。引脚图如图2.9。图2.9液晶显示引脚图1.2.4报警模块的选择本监控系统的噪声报警控制模块部分主要是直接采用一个蜂鸣器报警模块工作电路，这个报警模块工作电路简单，仅两头电路加上一定的直流工作电压后，蜂鸣器就已经可以自动判断发出较大噪声，通过简单的编程便可利用这个模块。如图所示。图1.10报警模块的电路1.2.5有害气体排放模块的选择本模块综合考虑选择方型百叶窗换气扇，强劲动力，快速排出有害气体，低噪音量，宁静换气，简易安装，成本低，寿命长，实属不二之选。方型百叶窗换气扇如图1.11。1.3系统设计目标现代社会中室内空气中主要存在甲醛、苯、氨和一氧化碳等多种有害气体。本设计暂时只针对甲醛浓度、苯浓度、一氧化碳浓度和甲烷浓度进行检测，这样便能使设计气体检测系统更加简易化。如果室内空气中这些有害气体含量超过某浓度，就会影响人们的身体健康甚至生命。比如：当一个病人体内大量地充分吸入了天然一氧化碳后，血红蛋白被大量地与天然一氧化碳相互作用结合，而且不能同时携带大量的天然氧气，导致如果病人的机体血液不能正常进行运输，机体内各个神经组织细胞就可能会同时出现大量缺氧，严重的话还很有可能甚至会直接影响导致少数病人因大量缺氧而严重死亡。参考国家的空气质量标准，本监测系统的设计任务为检测空气中的甲醛浓度并且在液晶显示屏上显示，当浓度超过80μg/m3时，启动报警模块，开始报警。检测空气中的苯浓度，同时显示屏上显示，当浓度超过90μg/m3时，启动报警模块，开始报警。检测空气中的一氧化