基于STM32單片機(jī)的氣體分析儀設(shè)計(jì).pdf

1、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)工業(yè)化的大力度發(fā)展，同時(shí)也造成大量污染性氣體的肆意排出，對(duì)環(huán)境的污染與生態(tài)的破壞也逐漸加重，給人們的正常生活造成了嚴(yán)重的影響。加強(qiáng)檢測(cè)進(jìn)而凈化空氣勢(shì)在必行。傳統(tǒng)分析儀大多具有檢測(cè)氣體單一、體積大、準(zhǔn)確度低等缺點(diǎn)，隨著儀器多功能化的發(fā)展，設(shè)計(jì)能同時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)多種氣體的小型儀器具有很大的意義。
　　本課題依據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一款以STM32F103RCT6為核心的多氣體分析儀，利用五種氣體（氧氣、二氧化硫、二氧化

2、氮、一氧化氮和一氧化碳）的電化學(xué)傳感器在多種氣體混合的情況下快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出各分組氣體的濃度并將測(cè)出的結(jié)果顯示在液晶顯示器上。為了拓展儀器功能，系統(tǒng)同時(shí)可以對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過串口發(fā)送到計(jì)算機(jī)，方便于后期對(duì)被測(cè)氣體進(jìn)行相關(guān)分析。
　　本文分模塊詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)。其中由于STM32F103RCT6內(nèi)部資源十分豐富，從而使得系統(tǒng)硬件電路體積大幅減小，儀器可靠性提高。超低失調(diào)電壓運(yùn)算放大器OP77的使用更加提高了數(shù)據(jù)

3、的準(zhǔn)確性。為防止掉電數(shù)據(jù)丟失，設(shè)計(jì)中使用24C02E2PROM芯片存儲(chǔ)氣體濃度數(shù)據(jù)。利用CH340芯片將USB轉(zhuǎn)為RS232串口來完成與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳送。軟件部分利用STM32的固件函數(shù)庫在Keil uVision5環(huán)境下采用C語言進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。其中為了減少混合氣體間的交叉干擾，提高儀器精度，軟件設(shè)計(jì)中通過互相干擾的系數(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償;為了降低氣體傳感器的漂移特性對(duì)數(shù)據(jù)的影響，本文中對(duì)儀器設(shè)計(jì)了自動(dòng)標(biāo)定功能。
　　最后將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)