甲醛除味控制系统设计

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1、甲醛除味控制系统设计1设计意义及要求1.1设计意义甲醛（HCHO）是一种无色易溶的刺激性气体，甲醛可经呼吸道吸收，其水溶液“福尔马林”可经消化道吸收。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。研究表明，甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。通过本次甲醛除味系统的设计再一次将自己所学的知识应用到生活实践中，增强学生理论联系

2、实践的能力。进一步学习掌握单片机应用的方法。熟悉各种重要芯片的功能与使用的技巧。通过本次小组合作，学会与团队成员相互学习，相互帮助的方法。1.2要求完成的主要任务根据题目设计对传感器进行选型，设计单片机采集及控制系统，根据甲醛浓度来控制电机转速进行抽风，降低甲醛浓度。1、选择自己熟悉的单片机，如C51，AVR，430等，Proteus可以仿真的。2、传感器尽可能的选取模拟传感器。3、Proteus里没有的传感器，自己在Protues里找相应的可以替代的，如果实在找不到，就用电压，或者电流作为模拟输入源。202方案设计分析结

3、构框图：图1甲醛除味系统结构框图原理说明：本设计主要完成甲醛除味控制系统的设计，设计以单片机AT89C52为控制核心的控制系统，完成的主要功能是根据甲醛浓度来控制电机转速。通过可变电阻的阻值变化模拟甲醛浓度的变化，通过A/D转换将模拟量转换为数字量输入单片机。单片机工作，显示出甲醛浓度，通过D/A转换器实现数字量到模拟量的转换，通过单片机程序控制电机运行。同时，甲醛浓度过高时触发声光报警。20原理图：图2甲醛除味系统原理图203单元电路设计3.1单片机的介绍AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位

4、单片机，片内含8Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256Kbytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大，AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，片内振荡器及时钟电路，AT89C52可以按照常规方

5、法进行编程，也可以在线编程。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发本.AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图3AT89C52引脚图203.2单片机时钟电路XTA

6、L1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。如图4所示为时钟电路。图4单片机时钟电路3.3单片机复位电路复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后,在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时

7、就可以完成复位操作。例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。本设计采用的是外部手动按键复位电路。如图5示为复位电路。图5单片机复位电路203.4模拟甲醛浓度A/D转换电路在现代过程控制及各种智能仪器和仪表中，为采集被控（被测）对象数据以达到由计算机进行实时控制、检测的目的，常用微处理器和A/D转换器组成数据采集系统。ADC0804是用CMOS集成工艺制成的逐次比较型摸数转换芯片。分辨率8位，转换时间100μs，输入电压范围为0~5V，增加某些外部电路后，输入模拟电压可为5V。该芯片内有输出数据锁存

8、器，当与计算机连接时，转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线上，无须附加逻辑接口电路。如图6示为模拟甲醛浓度A/D转换电路。图6模拟甲醛浓度A/D转换电路203.5甲醛浓度显示由于A0~A7要重复使用，故通过74HC573锁存器锁存输出状态，将输出连到7段数码管相应管脚，可实现甲醛浓度的显示。如图7