论文总字数：20017字

摘 要

甲醛是一种无色的，有强烈刺激性气味的气体。甲醛气体是一种有害气体无论对于环境还是人体健康都有极大的危害，而且许多疾病的产生都与甲醛有关而且还会引发如肺癌、白血病、 鼻喉癌等严重的致命性疾病。所以如何实现快速高效的检测室内甲醛的含量方法已经变的刻不容缓。

传统的检测方法操作麻烦，而且精度不够高。于此本研究设计了一种在室内具有检测和超限报警功能并且可以无线传输实时数据的甲醛检测仪。该设计方案基于STC89 C52RC单片机，选择ZE08-CH₂O甲醛传感器。该系统将传感器输出的信号通过单片机进行信号和数据处理，最后由LCD1602显示甲醛浓度值以及时间信息，并将数据通过无线发送装置NRF24L01 传输到电脑上。

本设计具有显示报警功能，数据无线传输，LCD数据显示等功能，并且具有功耗低、精度高、便于携带等特点，是基于电化学传感器的智能设备这是当今市面上检测甲醛浓度的主流方式。

关键词：甲醛传感器单片机

Design of formaldehyde gas detector

Abstract

Formaldehyde is a colorless， strong smell of gas smell. Formaldehyde gas is a kind of harmful gas both for the environment and human health have great harm and many diseases are with the formaldehyde but also triggers such as lung cancer， leukemia， nose laryngeal cancer and other serious fatal disease. So how to achieve fast and efficient detection of indoor formaldehyde content method has become urgent.

The operating problems of the traditional detection method， and the precision is not high enough， in this research design a indoors with detection and over limit alarm functions of formaldehyde detector. The design scheme based on STC89C52RC MCU， choose ZE08-CH₂O formaldehyde sensor. Sensor output signal by single chip microcomputer for data processing in the system， finally by the LCD1602 display formaldehyde concentration， and the data through the wireless transmitting device nRF24L01 transfer to the computer.

This design has display and alarm function， wireless data transmission， LCD display and other functions， and has low power consumption， high precision， easy carrying， etc. is based on electrochemical sensor intelligent equipment is also available in the market mainstream to determine the concentration of formaldehyde.

Key Words: formaldehyde ；detector ；MCU

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1 引言 1

1.2甲醛的检测方法 1

第二章整体设计方案 3

2.1设计基本要求及基本思想 3

2.1.1设计基本要求 3

2.1.2设计基本思想 4

2.2甲醛传感器的选型 4

2.2.1选择甲醛传感器 4

2.2.2甲醛传感器的确定及工作原理 5

第三章设计开发工具介绍 7

3.1 单片机简介 7

3.1.1 STC89C52单片机 7

3.1.2单片机开发板 8

3.2 NRF24L01 无线通信模块 9

3.3 LCD 1602 11

第四章系统软件设计 13

4.1编写语言介绍 13

4.2编译软件介绍 13

4.2.1 项目建立 14

4.3无线通信模块 15

4.3.1 配置发送模式 17

4.3.2 配置接收模式 19

4.4 液晶显示模块 21

4.5 按键模块 23

4.6 蜂鸣器模块 24

第五章系统调试 27

5.1硬件连接调试 27

5.2按键调试 27

5.3串口数据接收调试 28

第六章设计总结与展望 29

6.1全文总结 29

6.2展望 30

参考文献 31

致谢 33

第一章 绪论

1.1引言

现如今随着经济生活的不断发展环保问题日益突出。人们一味的追求高效的经济回报就会带来一些不良的结果，有害气体甲醛就是其中之一。甲醛主要存在于装修过的居室、纺织品以及食品中。其中又以居室装饰材料和家具中的甲醛含量最高^[1]。

高浓度的甲醛气体属于强毒物，吸入高浓度甲醛对人体会产生很大的害处较轻的反应可能只会引起人的呕吐头晕等反应。重者是可能导致癌症、白血病等重症例如鼻癌从而导致死亡^[2]。例如西安一位年仅4岁的男孩子在装修好的新家中生活了一年后就查出患有白血病。这样的例子还有很多。所以了解并减少生活中甲醛的含量刻不容缓。

近期美、欧洲和日本3个地区的15个实验室列举了一些检测甲醛的主要方式其中用酚试剂法来检测甲醛的含量依旧是一种使用较为广泛的方法，但是酚试剂法在实际应用中使用并不方便受到环境干扰的影响十分严重无法用于一些特定环境的甲醛检测。在许多实际应用的现场分析中，光度法的特点是经济使用起来较为简便。但是分光度法检测精确度不高，并且结果等待的时间比较长及时性比较差。相比于传统的方法，生活在信息时代的人们更愿意用一种准确、高效、便捷、及时的方法来实现甲醛含量的检测。于是传感器法应运而生并且逐渐成为主流方式。而基于单片机的甲醛传感器法一定程度上弥补了上述几种检测方法的不足。

1.2甲醛的检测方法

检测甲醛的方法有很多市面上主流的包括色谱法，分光度法、电化学分析法以及甲醛传感器法。这些都是检测甲醛的方法其特性如下：

（1）气相色谱法：

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