基于单片机室内甲醛检测仪设计.docx

..
鉴于单片机的室甲醛检测仪的设计

由甲醛传感器的工作原理可知，甲醛气体扩散至传感器部，在与传感器部的溶液
发生氧化复原反响，工作电极的表面电极被消耗，转移一定量的电子数目，进而
产生电流信号，产生的电流为微安级。由于信号的产生，甲醛传感器本身的电位
发生变化，致使工作电极与对电极表面的氧化复原反响变得不稳定，因此在传感
器的测量电路里，应加入传感器的恒电位电路，以保证工作电极与参照电极之间
的电压稳定。
在以下电路中U1B部分为恒电位电路，维持参照电压RET和工作电压WE之间
的电压稳定，即便甲醛与容溶液发生化学反响，WE电压依旧稳定。
Word资料.
..
恒电位电路图

由于电压信号很微弱，需要进行信号的放大。如下列图所示，该信号放大电路为二
级放大，第一级放大U1的放大倍数最高可达100倍，并且能够经过R1调节放
大倍数。第二级放大U2与第一级放大基本一致，由R2调节放大倍数，选择0
—100的放大倍数。经过两级放大，已经能够知足要求。
信号放大电路图

由于对电极CE和参照电极REF由恒电位电路控制，CE和REF之间的电压
一直处于稳定状态。输出的电流信号经过R3，变换成电压信号。
Word资料.
..
传感器的测量电路电路图

便携式甲醛检测仪的硬件外围模块主要包括液晶显示模块，键盘模块，电源
模块等。MSP430F149作为主控芯片，其外围设施有液晶显示模块，矩阵键盘模
块，置AD变换模块以及电源模块。键盘模块用于输入和操作，显示模块用于显
示经过单片机办理过的数据。
键盘模块
AD模块

显示模块
MSP430
F149
供电模块
Word资料.
..
主控制器电路

采用1602液晶显示以显示数据
液晶显示电路设计

键盘模块是为了让用户输入数据，启动或暂停仪器的工作，实现人机互动。
设计采用4*4矩阵键盘。
Word资料.
..
4*4矩阵键盘电路设计

MSP430F149自带模数变换模块，不需要此外设计，能够节俭时间降低成本。
MSP430的ADC模块为12位，有12个模拟通道。
三软件设计

采用C语言进行编程，方便快捷。经过按键启动仪器，如果需要