基于STM32單片機的氣體分析儀設計.pdf

1、科學技術(shù)的不斷進步，促進工業(yè)化的大力度發(fā)展，同時也造成大量污染性氣體的肆意排出，對環(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重的影響。加強檢測進而凈化空氣勢在必行。傳統(tǒng)分析儀大多具有檢測氣體單一、體積大、準確度低等缺點，隨著儀器多功能化的發(fā)展，設計能同時準確檢測多種氣體的小型儀器具有很大的意義。
　　本課題依據(jù)實際需求，設計了一款以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）的電化學傳感器在多種氣體混合的情況下快速準確地檢測出各分組氣體的濃度并將測出的結(jié)果顯示在液晶顯示器上。為了拓展儀器功能，系統(tǒng)同時可以對測得數(shù)據(jù)進行存儲，并通過串口發(fā)送到計算機，方便于后期對被測氣體進行相關(guān)分析。
　　本文分模塊詳細介紹了系統(tǒng)硬件與軟件的設計。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)電壓運算放大器OP77的使用更加提高了數(shù)據(jù)

3、的準確性。為防止掉電數(shù)據(jù)丟失，設計中使用24C02E2PROM芯片存儲氣體濃度數(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語言進行模塊化設計。其中為了減少混合氣體間的交叉干擾，提高儀器精度，軟件設計中通過互相干擾的系數(shù)來進行數(shù)據(jù)補償;為了降低氣體傳感器的漂移特性對數(shù)據(jù)的影響，本文中對儀器設計了自動標定功能。
　　最后將國家標準