室内空气污染一直是社会的热点讨论话题,其中甲醛超标问题亟待解决。甲醛超标会对人体产生极大的危害,因此对室内甲醛气体的检测显得尤为重要。本文针对居民住楼的甲醛问题,设计了基于甲醛电化学传感器的甲醛实时监控系统,该系统以MSP430F149为主控芯片、以DW200KB为无线收发模块、液晶模块采用PCD8544、电源模块采用7805和LT1117-3.3V芯片组合供电。甲醛传感器的原理是：当甲醛气体扩散至甲醛传感器内部时,与传感器内部溶液发生氧化还原反应,该化学反应会消耗电极、转移电子数并产生一个微安级的电流信号,该电流信号经过I/V转换后变为电压信号,并经增益电路放大,输出的电压信号经A/D转换输入至单片机内部,经标度变换变为甲醛浓度值数据,并通过液晶实时显示。同时,该甲醛浓度数据还可通过无线收发电路传输至上位机,操作员可在上位机对室内的甲醛数据进行收集与管理。居民可根据实时采集的甲醛浓度数据考虑何时入住,避免了室内甲醛超标对人体健康产生的危害。本文详细介绍了甲醛检测仪的整体设计,电化学式甲醛传感器的接口电路设计、外围模块的设计以及上位机的设计。主要完成的工作包括：(1)硬件部分设计：其中包括传感器接口电路设计、放大电路设计、外围模块的电路设计。外围模块包括电源模块,液晶显示模块,无线模块,键盘模块,串口通信模块等。(2)上位机设计：在上位机室内甲醛气体浓度监控中心,设计了登陆界面,数据采集选项,场所选择选项,数据管理选项,监控管理选项,报警选项以及工具选项。(3)对采集到的数据进行分析。针对不同场所采集到的实时数据,根据实际情况采取合理的解决手段。(4)分析两种拟合曲线的方法：最小二乘法和插值法,根据拟合的图形相似度以及运算的繁琐程度,选择插值法拟合室内甲醛浓度变化曲线。(5)提出了系统存在的问题及将来需改进的地方。经过调试与试验,证明本论文设计的甲醛实施监控系统能有效、准确的采集室内甲醛浓度信号。该系统对其他低功耗、实时监测系统提供了一定的参考,同时其他有害气体的检测同样可以以该系统为参考,建立适合自己的有害气体监测系统。
