河北工程大学科信学院毕业设计说明书
生相应的电流信号，输出的电流经 RCV420电流电压转换器转换为电压信号，再将此电压信号经 ADC0832 转换为数字信号进入单片机，并在LCD上显示。在单片机中，采集数值在与预设值比较，大于预设值时单片机点亮二极管并发出报警声音，启动空气净化装置。程序流程如图 4-10 所示。
开始初始化延时采集CH20输出电流信号电流信号转化电压信号A/D转换读取甲醛浓度值LCD显示Y采集值与整定值比较N声光报警启动设备
图4.4 甲醛测量程序流程图
20
河北工程大学科信学院毕业设计说明书
第5章 仿真与实验测试
5.1 PROTUES软件介绍
在搭建与设计出软硬件系统后，下一步，我们就要验证本文设计系统的实用性与可行性。在仿真软件方面，本文采用英国Labcenter公司的PROTUES软件进行家居空气质量监控系统的仿真。该软件继承了PROTEL的界面简单，上手容易等特点，可在ISIS模块设计完原理图之后转到ARES模块进行电路板设计。具有十分强大的设计应用功能。更为特别的是该软件支持单片机系统仿真，利用前文提到的Keil软件将编好后的C语言程序设置生成可以识别的hex文件格式，从而对所搭建的软硬件系统进行仿真。仿真电路主要由控制模块，PM2.5检测模块，甲醛检测模块，温湿度采集模块，报警模块，电源模块组成，如图5.1所示。
图5.1家居空气质量监控系统仿真图
5.2 仿真结果
由于软件的元件库中没有传感器模块的仿真模型，然而各个传感器的输出信号几乎都以脉冲或者电压的形式输出，因此可以用电位器调节电压大小替代传感器输出信号，实现系统的仿真。此外由于51单片机I/0接口有限，所以在PM2.5检测模块与甲醛检测模块中加入了锁存器，通过单片机对两个锁存器开放闭所控制，实现一个I/O接口采集两项数据。系统的仿真运行结果如图5.2所示。显示器正常显示家居环境各项数据：温度23℃，湿度51%，PM2.5含量0.05，甲醛浓度0.02，根据家居环境质量标准判断环境质量正常，报警系统不启动。
21
河北工程大学科信学院毕业设计说明书
图5.2家居空气质量正常状态
下面我们将模拟报警状态，设置此时家居环境各项数据为：温度23℃，湿度51%，PM2.5含量0.05，甲醛浓度0.5时，根据家居环境质量标准，甲醛浓度超标，此时系统会显示环境各项数据如图5.3所示。然后切换到报警界面，发出\警告如图5.3
所示。同时甲醛报警电路发出声光报警如图5.5所示。
图5.3家居空气质量甲醛含量超标
22
河北工程大学科信学院毕业设计说明书
图5.2家居空气质量监控系统报警界面
图5.5家居空气质量监控系统甲醛报警电路启动
23