基于单片机的便携式有害气体检测装置毕业设计

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1、 毕业设计说明书 基于单片机的便携式舱室有害气体采集装置 学生姓名： 赵亚西 学号： 09020341X26 学 院： 信息商务学院 系 名： 机械工程与自动化 专 业： 过程装备与控制工程 指导教师： 黄晋英 2013 年 6 月 中北大学信息商务学院 09 届 毕业设计说明书 摘 要 随着我国经济的快速发展 ，人们对生活水平和空气质量提出了更大挑战。 通常，密闭空间内都可 能会存在很多的有毒气体，它既可以是在密闭空间内已经存在的，也可能是在工作过程中产生的。有时，某些物质的短期突然挥发还会出现一些莫名其妙的物质，因此密闭空间内的有毒气体的种类可能是多种多样的。空气中的有毒物质一般是根据它们

2、对于处在其空间中的人的生理学影响分为两类： （ 1） 刺激性气体 ， 是指对眼和呼吸道粘膜有刺激作用的气体 ， 它是化学工业常遇到的有毒气体。刺激性气体的种类甚多，最常见的有氯、氨、氮氧化物、光气、氟化氢、二氧化硫、三氧化硫和硫酸二甲酯等。 （ 2） 窒息性气体 ， 是指能造成机体缺氧的有毒气体 ， 窒息性气体可分为单 纯窒息性气体、血液窒息性气体和细胞窒息性气体。如氮气、甲烷、乙烷、乙烯、一氧化碳、硝基苯的蒸气、氰化氢、硫化氢等。 有毒物质可以对人造成两种时间段的症状：急性或慢性。因此必须制订工作空间中各类物质的暴露水平为安全防护提供依据。在其中所待的时间和有毒气体的存在浓度有一定的关系，超

3、过这些规定的暴露水平就会对人身安全构成极大的威胁。 基于以上可以看出，有关气体的浓度问题显得尤为重要。为便于设计和测量，本文选取了 CH4 和酒精传感器（本设计为四通道，可按需要自由添加其它传感器），研究设计了一种可以测量多种气体浓度的 便携 式舱室有害气体采集装置 ，其设计方案基于 STC89C52 单片机，有关气体浓度传感器来实现。系统将传感器回路输出的信号通过 A/D 转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，由 LCD 显示浓度值。考虑到单片机计算能力有限，难以进行复杂数据处理，故 单片机系统与 PC 机系统通过 USB 通信端口进行互连 ，从而 单片机用作下位机进行数据采集和设备控制，而PC 机用做上位机进行复杂的数据处理和对单片机的控制。 文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程、数据显示子系统以及 单片机与 PC 机通信的 设计方法和过程。 关键词 ：有害气体，数据采集 ， 单片机 ， 多通道 ， USB 通信、 VC