一、课题的意义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。
由于甲醛含量超量的话，将对人体健康造成很大的影响。
具有民用和工业价值的便携式低功耗室内甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。
设计能够满足生活需要，携带方便的低功耗室内甲醛检测仪迫在眉睫。
二、国内外研究状况近期美、欧洲和日本3个地区的15个实验室一致推荐用酚试剂法来检测疫苗中甲醛的含量。
在许多实际应用的现场分析中，光度法仍然是一种稳定可靠而又简便经济的方法。
从目前的发展来看，在短期内，分光光度法或其改进方法仍然在甲醛监测方法中占有重要地位。
而发展灵敏度高、选择性好、能够实现现场连续实时监测的新方法则是其努力的方向。
色谱技术在甲醛监测中的应用将随着其本身的发展而不断加强，在很长时问内，色谱方法仍然是解决复杂组分同时分离分析的最有效手段。
在仪器方面，现场分析仪器无疑将占主导地位，是甲醛监测仪器研制开发中最具代表性的方向。
总之，发展灵敏度高、选择性好和能够实现现场分析或长期稳定地实时在线监测的新方法和新仪器将是空气中甲醛监测研究的一个重要方向。
三、拟采取的研究路线本检测仪采用8位低功耗51单片机进行数据处理，灵敏度甲醛传感器获取数据，实现甲醛浓度的信号处理和采样，系统外界通讯接口及必要的扩展功能模块，构建智能化、多功能的检测系统。
硬件：硬件拟采用51单片机作为主控系统，传感器为高灵敏度甲醛传感器、液晶显示屏、键盘、数据储存SD卡、报警蜂鸣器等功能模块构成。
软件：通过按键输入设定各参数，利用A/D采集甲醛传感器获取的甲醛浓度，将数据传送到单片机进行处理，然后将测得值显示在屏上，并执行报警等功能四、进度安排设计工作进度安排：第一周～第三周调研、查阅相关资料、完成文献综述及开题报告第三周～第九周论文方案设计，实验，优化第九周～第十四周系统软、硬件调试，完成论文中期检查第十四周～第十六周撰写论文，准备答辩五、文献综述1 引言1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。
其37%的水溶液称为福尔马林，医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发，随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。
在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。
甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。
甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。
经常吸入少量甲醛，能引起慢性中毒，出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。
全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
1.2甲醛的来源1.室内装修所用的合成板材，如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。
这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用，主要用于加强板材的硬度、防虫、防腐。
板材中残留的和未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放，是室内空气中甲醛的主要来源。
2.用合成板材制造的家具，厂家为了追求利润使用不合格的板材，再粘贴面材料时使用不合格的胶水，造成家具中甲醛含量超标。
3.含有甲醛成分并有可能向外界散发的各类装饰材料，如壁纸、地毯、油漆。
2.甲醛检测仪的种类目前，市场上甲醛检测仪的种类是多种多样，其中较常见的是采用试验纸光电光度法，即：当甲醛气体吹到浸有发色剂的试纸上时,与浸有发色剂的TAB组合就会因发生化学反应而变色。
甲醛同试纸接触后含在纸里的试药就会同甲醛反应生成化合物，颜色就会从白色变成黄色。
变色的程度可反映出所受光的反射光量，反射光量的强度变化率可以作为被测气体的甲醛含量的应答值。
预先设定检测线，便可通过测量其反应率来测出甲醛气体的浓度值。
在气体的采集方面有的是采用自动吸引式（内藏微型气泵），有的采用扩散式。
对于试验纸光电光度法来分析甲醛的浓度，它的优点是灵敏度高，操作简便，测定速度快。
而该方法在分析甲醛浓度时往往采用的是目视比色法，它的缺点是：1.由于许多有色溶液不够稳定，不能久存，经常需要在测定的同时配制溶液，比较费时费事。
2.目视比色的准确度低，一般相对误差为±5～20%。
本论文设计的低功耗室内甲醛检测仪所涉及的甲醛传感器是电化学传感器。
它可以将甲醛气体的浓度转换为微弱的电流信号。
这样就可以通过电流电压变换电路将微弱的电流信号转换为可以测量的稳定的电压信号，增强了电信号的稳定性。
3.系统总概述本论文主要完成甲醛检测仪软件设计，设计内容包括：A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。
本系统采用单片机为控制核心，以实现便携式甲醛检测仪的基本控制功能。
系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测、自动休眠：仪器若不进行称量操作，5分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。
本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计、硬件和软件的设计三大部分。
3.1总体方案设计室内甲醛污染对人身体健康影响较大，标准规定的方法绝大多数是化学分析法,使用的手段是实验室分析仪器主要有比色计、分光光度计、化学滴定、气相和液相色谱。
但这些方法费力费时、成本高、自动化程度低过程复杂、大多数过程是人工操作很难做到现场实时控制随着传感器和计算机技术的不断发展，现已有了基于单片机的低功耗室内甲醛检测仪，并且测试测试范围、分辨率、精度、稳定性已接近标准要求。
因此本设计可选用基于电化学原理的甲醛传感器，其原理是空气中的甲醛在电极下发生氧化反应，产生的扩散电极电流与空气中的甲醛浓度成正比，通过检测放大电路和放大倍数的调整经A/D转换后送单片机、由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度。
由于甲醛含量超量的话，将对人体健康造成很大的影响。
具有民用价值的低功耗室内甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。
设计能够满足生活需要，低功耗室内甲醛检测仪迫在眉睫。
针对目前的现状，本系统设计遵守体积小，质量轻，性价比高的原则。
3.1.1硬件设计硬件设计部分主要包括：（MCU、A/D、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM）等芯片的选择；硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电路设计、外围扩充存储器接口电路、时钟电路、复位电路、键盘接口电路等功能模块电路设计。
3.1.2软件设计在软件设计中采用模块化设计方法，使用嵌入式 C 语言编写，在 ADS 编译环境中进行。
这不仅给程序的调试、修改提供很大方便，而且为今后功能的进一步扩展创造有利条件。
3.2 系统结构框图3.2.1硬件结构框图图 3.2.13.2.2软件结构框图主程序是系统软件的核心，它通过调用各子程序便可实现系统功能。
系统主程序结构框图（如下图3.2.2-1）系统上电后，进行初始化和中断处理操作，主要完成系统自检和复位。
初始化完成后，开始采样浓度值，并判断是否有按键按下。
如果有按键按下，则进行相应数据处理，并执行功能指令，然后在液晶显示屏上显示相应信息。
如果没有按键按下，则显示当前实测浓度值，等待用户进行下一步操作，统转入定时计时阶段。
图 3.2.2-1为减小系统功耗，延长电池的使用时间，设计时考虑设备在较长时间段内处于待机状态时，应尽量降低功耗。
系统设计低功耗中断子程序（如图3.2.2-2）这里采用一个定时器。
当定时器大于 0 时，系统处于开机状态；当定时器倒数到 0 时，系统自动进入低功耗模式，并关闭 LCD 模块和 A/D 模块。
其中定时器是通过软件对控制寄存器进行设置实现的。
具体操作是这样：开机时，对定时器初始化一个大于 0 的值，比如 60，并且在每按一次有效键时，系统重新初始化这个值。
因此，当没有按任何有效键时，60s 后就会自动进入休眠状态，从而实现降耗目的。
在休眠期间，若有按键按下，微处理器响应中断，系统退出休眠状态，返回到正常工作状态。
图3.2.2-2结论目前，公共场所民用建筑室内需要检测甲醛气体，同样建筑材料中甲醛含量也需要检测。
由于甲醛含量超量的话，将对人体健康造成很大的影响。
具有民用价值的便携式低功耗甲醛检测仪的研制受到了人们的高度重视。
设计能够满足生活需要，低功耗室内甲醛检测仪迫在眉睫。
针对目前的现状，该系统设计遵守体积小，质量轻，性价比高的原则。
低功耗室内甲醛检测仪的设计主要分为硬件设计和软件设计。
根据设计前对该系统所要实现功能的要求，综合考虑虑我们采用AT89C51单片机为控制核心。
软件编写的思路就是模块化的思想，将系统的各个功能进行划分，然后对各个模块进行设计。
本系统的主要模块为甲醛检测、A/D转换、液晶显示和时钟设置。
首先要了解系统所要实现的功能，其次根据功能去选择相应的硬件资源，再次将一个大的系统进行模块化划分，然后逐一去攻破。
最后把所有模块进行优化整合，便得到了一个完整的系统。
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