甲醛是一种具有影响气味的无色气体，也是一种潜在的致癌物质，对人体健康有较大的损害，许多疾病的诱发都与甲醛有关，如哮喘，白血病等。甲醛浓度在每立方米空气中到达0.06-0.07mg/m3时，儿童就会发生细微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m3时，就有异味和不适感。到达 0.5mg/m3时，可影响眼睛，引起流泪，它对人体健康的损害不容忽视。单片机具有通用性强、体积小、价格低、安稳牢靠等杰出长处,在智能产品、测控体系等范畴得到广泛的运用。本文规划的测试仪可现场可直接显现甲醛浓度值。当其浓度值小于国家规则的规范值(可按键修正)时绿灯亮，能够入住，当超越规则的室内寓居规范值时红灯亮开端报警提示人们暂时不要入住。
1 硬件介绍
依据单片机的室内甲醛测试仪由单片机体系，显现电路，功用键盘，甲醛传感器，丈量电路及3位半双积分A/D转化器，报警输出电路构成。体系结构如图1所示：
1.1丈量电路
丈量电路由CH20/S-10甲醛传感器，I/U(电流/电压)改换器RCV420芯片，5G14433A/D转化器等组成如图2所示。
甲醛传感器由甲醛探头，CH20传感器组成。当空气被内部的采样体系吸收后，将发生的电流信号与相连发生一个与甲醛浓度成正比的电流，该电流通过 4~20MA甲醛模块的信号调度，与I/U改换器RCV420芯片转化成0~5V的电压，该电压通过5G14433A/D转化器，与8051单片机相连，在显现器上显现出甲醛的浓度值，当超越国家规则的规范时进行报警。CH20/S-10的相关参数如下：电化学作业原理;量程：0-10PPM;最大过载浓度：50PPM;最小分辨率：±0.05PPM;作业寿数：3年;灵敏度：1200±300nA/ppm，4~20MA甲醛模块;作业温度：-20～45，呼应时刻(T90)：50s。
Burr-Brown公司出产的RCV420精细I/U改换器能将4~20mA的环路电流改换成0~5V的电压输出。作为一种单片%&&&&&%具有牢靠的功用和很低的本钱。除具有精细运放和电阻网络外，还集成有10V基准电压源。在不需求外调整的情况下，能够获得86dB的共模抑制比和40V的共模电压输入。在全量程范围内输入阻抗仅有1.5V的压降，关于环路电流具有很好的改换才能。其芯片引脚散布及内部结构图如图2和图3所示。
在运用中10、11和12脚相连，2、5和13脚相衔接地，14和15脚相衔接，作为0~5V电压信号的输出端，当需求调整增益时14和15脚之间接入电位器来调整增益，但这样会减小共模抑制比，削减数是增益添加1%，共模抑制比将削减6dB，因而咱们在运用时一般直接将14和15脚短接，7和8脚悬空，4和16脚别离接一个1μF的电容接地，IN+或IN-端接输入的电流信号，一般情况下，只运用一端，详细运用那端取决于输入信号的极性和所需输出电压的极性，咱们在运用过程中，运用的是IN+端。
1.2 5G14433A/D转化器
5G14433A/D转化器是国产的广为盛行的最典型的双积分3位半A/D转化器它具有抗干扰功用好，转化精度高(相当于11位二进制数)，主动校零，主动极性输出，主动量程操控信号输出，动态字位扫描BCD码输出，单基准电压，外接元件少，价格低廉等特色。但其转化速度慢，约1～10次/秒在不要求高速转化的场合。5G14433芯片引脚参数及其与单片机的衔接如下：
VAG：被测电压VX和基准电压VR的接地端(模仿地)。
VR：外接输入基准电压(+2V或+200mv)
VX：被测电压输入端。
R1、R1/C1、C1：外接积分电阻器和积分电容C1元件端，外接元件典型值：
当量程为2V时， C1=0.1μF，R1=470KΩ;
当量程200mV时，C1=0.1μF，R1=27KΩ
C01、C02：外接失调补偿%&&&&&%C0端，C0的典型值为0.1μF。
DU：更新输出的A/D转化数据结 果的输入端。当DU与EOC衔接时，每次的A/D转化成果都被更新。
CLKI和CLKO：时钟振荡器外接电阻Rc端，Rc的典型值为470kΩ，频率跟着Rc添加而下降。
VEE：模仿部分的负电源端，接-5V
VSS：除CLKO端外一切输出端的低电平基准(数字地)。当VSS接VAGR模仿地、数字地相连)时， 输出电压度为VAG～VDD(0～+5V)：当VSS接VEE(-5V)时，输出电压起伏为VEE～VDD(-5～+5V)，10V的幅值。运用时一般是 VSS接VAG，即模仿地与数字地相连。
EOC：转化周期完毕标志输出。每逢一个A/D转化周期完毕，EOC端输出一个宽度为时钟周期二分之一宽度的正脉冲，与DU一同接单片机的P3.2引脚。
DS1～DS4：多路选通脉冲输出端，别离接电片机的P1.4~P1.7引脚。DS1对应千位，DS4对应个位。
Q0～Q3：BCD码数据输出线，别离接单片机的P1.0~P1.3引脚。其间Q0为最低位，Q3为最高位。当DS2、DS3和DS4选通期间，输出三位完好的BCD码。
1.3功用键盘
键盘设置为3×3阵列键盘,有功用选择键、报警承认键、回车(数值承认)键、数值键、键等。
1.4 CD显现单元
CD显现单元选用OCM4×16字符点阵液晶显现屏模块组件,首要有LCD显现器、操控器、驱动器和偏压发生电路组成,用于显现当时被测温度值、电流输出值、温度报警设定值、P设定值、TI设定值、TD设定值、差错量、报警状况等信息。
2 软件规划
软件选用模块化规划。悉数软件由主程序、键盘处理子程序、数据收集子程序、报警程序组成。主程序是操控和办理的中心。体系上电后进行初始化和中止处理操作。初始化首要完成对报警值的设定和初度查看，一起断开各电器的电源。初始化完成后，体系开端正常工作。进行甲醛浓度检测和报警等操作，主程序的流程图如图3所示。
为了进步丈量精度，本文选用中值滤波法，便是对参数接连采样N次(一般N为奇数),然后把N次采样值从大到小或从小到大,按递加或递减次序排序,再取中心值作本次采样值。中值滤波关于去掉偶尔要素引起的动摇或采样不安稳发生的差错比较有用,在N次采样中只需有一次是正确的,即可进步精度。
3 定论
本文对使用单片机完成室内甲醛浓度丈量进行了比较全面的描绘和剖析，本文所完成的甲醛浓度丈量体系具有比较全面的功用。该丈量体系操作便利、性价比适合、运转牢靠，丈量精度高，还能够依据详细的需求对体系进行恰当的修正。
