摘要：随着现代工业的发展，生产过程中产生了大量污染气体，因此对于工业生产、环境保护中对污染气体的检测成为必要。

根据国家环境监测标准和常熟某企业研发要求，本设计主要使用STM32控制器，通过 PID光离子气体传感器（TVOC检测传感器）进行有害气体TVOC含量的检测，然后通过USART HMI智能串口屏实时显示，并通过RS485通信传输到服务器进行数据分析和发布。同时采用DS18B20测量实时温度和使用单片机自带的滴答计时器进行实时时间测量，以及外接红外遥控接收器进行参数调节和时间调整。在实现数据测量的同时还附加了数据实时存储FLASH和污染气体等级警戒提示。

通过测试和改进，本设计能够较准确测量有害气体TVOC的含量，并具有传输、显示、存储等功能，满足系统设计目标，并已交付企业进行小批量生产。

关键词：TVOC  PID光离子气体传感器   数据传输  RS485

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 研究背景与意义-1

1.2 国内外发展现状与趋势-1

1.3 章节安排-2

1.4 本章小结-2

2. 系统设计目标及方案-3

2.1 设计目标-3

2.2 系统方案设计-3

2.3 本章小结-4

3. 系统硬件电路设计-5

3.1 最小系统设计-5

3.2 信号采集电路设计-6

3.3 数据操作电路设计-7

3.4 辅助功能设计-8

3.5 人机交互设计-9

3.6电源电路设计-10

3.6.1 DC24V转DC5V-10

3.6.2 DC5V转DC3.3V-11

3.7本章小结-12

4. 系统软件设计-13

4.1 主程序流程设计-13

4.2 调参程序设计-14

4.3 人机界面编辑-16

4.3.1 串口屏界面编辑-16

4.3.2 串口屏程序设计-17

4.4 传感器采集程序设计-18

4.4.1 TVOC测量-18

4.4.2 温度测量-19

4.5 通信程序设计-20

4.6 数据存储程序设计-20

4.7 本章小结-20

5. 系统调试-21

5.1 系统整体运行调试-21

5.2 人机界面调试-22

5.3 数据处理和参数校正-23

5.5 本章小结-27

6. 总结与展望-28

6.1 总结-28

6.2 对环境及可持续发展的非技术因素分析-28

6.3 展望-29

参考文献-30

附录-31

附录1 系统硬件电路原理图和PCB图-31

附录2 系统实物图-34

附录3 部分核心源代码-35