呼出异味检测仪设计【字数：10893】

呼出异味检测仪设计[160515136630534]

近年来，气体检测仪的运用越来越广泛了，这也是现如今社会研究的热门领域之一。在当今社会一些患有肠道疾病或喝酒的人都会呼出不同程度的异味，所以需要一种价格低廉、操作方便且精度高的异味气体检测仪就十分重要了。本课题研究的目的就是为了提醒人们的身体发生了异样而设计出的一个基于单片机的可以便于检测出人体呼出的异味的系统。本次设计的呼出异味气体检测仪设计由STC89C52单片机电路、LCD1602液晶显示电路、MQ-2甲烷传感器模块电路、MQ-3酒精传感器模块电路、MQ-9 CO传感器电路、A/D采样PCF8591电路、蜂鸣器报警电路、LED指示灯电路、按键电路、无线传输模块以及电源电路组成。依靠这些简单的系统设计模块，本系统的设计要求能够得到基本满足。首先，异味气体浓度通过气体传感器采集，在发送给单片机进行数据处理，将处理好的浓度值显示在液晶显示屏上。再通过与我们设定的标准值进行对比就可以检测出呼出的异味气体的浓度的不同，从而判断出人体是否发生异样。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的目的与意义 1
1.2 课题的现状研究 1
1.3 对环境及社会可持续发展的影响 2
1.4 课题研究的主要内容及论文组织结构 2
1.5 本章小结 3
2 系统总体结构设计 4
2.1 系统的设计目标及要求 4
2.2 系统的总体设计方案 4
2.2 本章小结 5
3 系统的硬件设计 6
3.1 概述 6
3.2 硬件电路设计 6
3.2.1 主控制模块 6
3.2.2 电源电路 7
3.2.3 无线传输模块 7
3.2.4 LCD1602液晶显示电路 8
3.2.5 AD转换检测电路 8
3.2.6 按键电路 9
3.2.7 蜂鸣器报警 10
3.2.8 指示灯电路 10
3.3 气体传感器的选择 11
3.3.1 MQ2甲烷传感器 11
3.3.2 MQ3酒精传感器 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 

3.3.3 MQ9 CO传感器 12
3.4 本章小结 12
4 系统软件设计 13
4.1 系统软件主流程图 13
4.2 各子程序设计 14
4.2.1 程序初始化 14
4.2.2 AD转换模块 14
4.2.3 显示器模块 15
4.2.4 报警模块 15
4.2.5 无线传输模块 16
4.3 本章小结 16
5 实物调试与结果分析 17
5.1 系统仿真 17
5.2 实物调试过程 18
5.3 调试结果与分析 21
5.4 本章小结 21
6 总结与展望 22
6.1 总结 22
6.2 展望 22
6.3 本章小结 22
参考文献 23
附 录 24
附录1：元器件清单 24
附录2：原理图 25
附录3：设计实物图 26
附录4：软件代码 27
致 谢 31
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
近年来肺病的患者逐年增多，导致癌症及其并发症的原因也越来越多。其次，由于生活水平的提高，人们对于品尝不同种类食物的兴趣也越来越广泛，因此一些肠胃不好的人也就越来越多。另一方面伴随着一些工作上、生活上的各种各样的压力，也会导致肠胃消化等疾病问题。但是人们对于肠道方面的问题往往没有很重视，导致疾病越来越严重，而且检测的不方便和价格过高也是人们常常会考虑的一个重要部分。
现在很多城市都处在一种快节奏的生活中，自动化的产品也越来越多，方便的同时也伴随着危险。对于这些高危行业，操作人员需要保持一种清醒的状态，饮酒是不被允许的。另外随着私家车的增多，驾驶人员酒后驾驶也是十分危险的。所以利用呼出异味气体检测人体疾病或者推断是否饮酒及酒后需要多长时间才能工作，这是一种快速、便捷、低成本的检查方法，对于异味气体的研究具有非常重要的意义。
通过检测气味来诊断疾病从古至今一直在不断地研究，一些内科医师就可以通过识别人体呼出的气味，判断人体身体状况出现的问题，在很大程度上成为了诊断疾病前期手段。一些胃肠道疾病都可能伴有不同程度的口臭。例如甲烷与癌症（比如肺癌，结肠癌等）及其他肠道疾病的关系密切，甲烷呼气试验可用于了解人体肠道疾病的生理变化。吸烟者在呼出的气体中就有一氧化碳，最近一些研究表明一些支气管、肺的炎症疾病患者呼出的CO浓度增加，因此CO气体检测试验也可以用于了解人体变化。随着计算机技术、传感器技术的发展，研制一种检测气体的装置变得容易起来，这些便捷、快速又低成本的气味检测仪会越来越普及，因此研究如何制造呼出异味气体检测仪也成为了一项重要的课题。
1.2 课题的现状研究
在用传感器检测气体之前，就有很多通过动物闻人体的味道而诊断出疾病的案例。世界上越来越多的研究正在试图从生物嗅觉的案例中建立人工嗅觉系统，用气味传感器模拟嗅觉。
一方面癌症的治愈率一直不高，另外癌症初期并没有很明显的特征，并且癌症的诊断复杂价格昂贵，有的一些仪器还对人体有伤害，所以人们初期很少有人会去医院做全套的检查。而用气体检测仪来“嗅诊”癌症，只需要采集被检查者的气体即可检查出，不仅不会对被检查者造成身体伤害，而且方便快捷，价格低廉。
另一方面交通事故的发生正在逐年增高，其中因为驾驶人员的酒后驾驶导致的交通事故更是不计其数。为了有效防止酒后驾驶造成的此类危害而研究的气体检测仪，原理是通过酒精气体传感器检测司机呼出的酒精气体浓度，判断司机是否可以正常驾驶车辆，从而希望能够有效减少交通事故的发生，更好的维护我们的交通秩序。
我国的气体传感检测仪发展起步较晚，而国外的很多国家都已经掌握了传感器的核心技术。在我国，气体检测仪产业中的传感器发展已进入瓶颈期，国内需求量大但产量远远不满足需求，长期依靠国外进口，导致国内企业竞争力低下，无法追赶国外同类产业的发展。但是随着中国经济的飞跃发展、国家政策的推动，电子测量行业迅速崛起，检测装置作为其中一个重要组成部分，在各行各业发挥了极大的重要作用。相信不久的将来，呼出异味气体检测仪也可以成为人类癌症早期诊断的利器！
1.3 对环境及社会可持续发展的影响
本设计在实现了检测人体呼出异味的同时，也为电子检测行业献出了自己的一份力。呼出异味检测仪采用的是传感器采集的气体传送到单片机，再由AD转换器进行模数电信号的转换的一个设计，通过人体呼出的异味气体浓度检测出人体的变化，因此不会对环境产生什么影响。既满足了当代人的需求，又不破坏当代的环境状态。良好的环境为社会的可持续发展提供了良好的支撑，实现了人与自然的可持续性发展。

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