有害气体检测（有完整资料）

本设计是基于单片机的有害气体检测，主要实现以下功能：1、两块51单片机板子组成一个有害气体检测装置，并且可以做到无线收发，一个板子控制数据采集并且通过无线传输给另一个板子，在另一个板子上的LCD上显示采集的数据。2、通过无线传输模块将监测到的气体数值从从机传输给主机。3、通过按键可以设置主机气体阈值报警数值。4、传输的数值超过阈值会进行报警。5、通过气体传感器模块检测环境中的甲醛，一氧化碳，二氧化

特纳斯电子-官方

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特纳斯电子-官方 · 2026-03-26 10:46:36 发布

资料查找方式：

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编号：

T2602204C

设计简介：

本设计是基于单片机的有害气体检测，主要实现以下功能：

1、两块51单片机板子组成一个有害气体检测装置，并且可以做到无线收发，一个板子控制数据采集并且
通过无线传输给另一个板子，在另一个板子上的LCD上显示采集的数据。
2、通过无线传输模块将监测到的气体数值从从机传输给主机。
3、通过按键可以设置主机气体阈值报警数值。
4、传输的数值超过阈值会进行报警。
5、通过气体传感器模块检测环境中的甲醛，一氧化碳，二氧化碳。

标签：51单片机、LCD1602、nrf24L01、SGP30
题目扩展：远程气体监控、智能环境监测

有害气体检测

主机部分

中控部分

核心控制器：STC89C52单片机。
主要功能：
- 获取输入部分的数据（如按键操作、从机传输的有害气体数据）。
- 对数据进行处理和分析。
- 控制输出部分（如显示数据、触发声光报警）。

输入部分

独立按键：
- 功能：用于切换界面，设置CO、CO2、甲醛的阈值。
- 特点：提供人机交互功能，方便用户操作。
供电电路：
- 功能：为主机系统提供电源。
- 特点：确保主机稳定运行。
NR24L01无线模块：
- 功能：通过无线通信从从机获取有害气体数据。
- 特点：实现主机与从机之间的数据传输。

输出部分

LCD1602显示模块：
- 功能：显示当前环境的CO、CO2和甲醛浓度及其阈值。
- 特点：直观显示数据，便于用户查看。
声光报警模块：
- 功能：当有害气体浓度超过设定阈值时，触发蜂鸣器和二极管进行声光报警。
- 特点：提供本地报警功能，提醒用户注意。

从机部分

中控部分

核心控制器：STC89C52单片机。
主要功能：
- 获取输入部分的数据（如CO、CO2、甲醛浓度）。
- 对数据进行处理。
- 控制输出部分（如通过NR24L01无线模块传输数据）。

输入部分

一氧化碳检测模块 + ADC0832：
- 功能：检测当前环境的CO浓度。
- 特点：提供高精度的CO浓度检测。
SGP30气体传感器：
- 功能：检测当前环境的CO2和甲醛浓度。
- 特点：支持多种有害气体检测。
供电电路：
- 功能：为从机系统提供电源。
- 特点：确保从机稳定运行。

输出部分

NR24L01无线模块：
- 功能：将检测到的有害气体数据传输给主机。
- 特点：实现从机与主机之间的无线通信。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是主机显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分事两个无线通信模块，第十部分是从机气体检测模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 数据检测测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示测从机检测的气体数据。

图5-2数据检测

5.3 阈值设计测试

如图5-3所示，当按键按下后会进行界面切换，可通过按键设置阈值大小。

图5-3设置人数最小值实物图

5.4 超过阈值报警

如图5-4所示，当检测的气体浓度超过设置的阈值时会进行报警。

图5-4 阈值报警

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真总共包括四部分，分别为设计总体控制系统单片机，显示模块LCD1602，ADC模数转换芯片，检测气体浓度，独立按键。如图6-1-1为整体仿真的设计。

图6-1-1 仿真总览

6.2 数值检测测试

当开始仿真之后屏幕上会显示从机检测的数据。如图6-2-1。

图6-2-1数据检测测试

6.3数据阈值设置测试

如图6-3-1所示，按键按下切换显示设置阈值，通过按键可以设置大小。

图6-2-1 显示电量

6.4超过阈值报警

如图6-4-1所示，当检测的数值超过设置的阈值时会进行声光报警。

图6-4-1 阈值报警

设计摘要：

本设计是基于单片机的有害气体检测装置，通过两块51单片机板子的组合实现功能，并实现无线收发数据的功能。其中，一个板子负责数据采集和传输，另一个板子负责接收数据并在LCD上显示。同时，该设计还使用了nrf24L01无线传输模块、SGP30气体传感器和一氧化碳传感器。在该设计中，通过SGP30气体传感器和一氧化碳传感器，实时采集环境中的有害气体浓度数据。采集到的数据通过一个51单片机进行处理和传输，利用nrf24L01无线传输模块，将数据无线传输给另一个51单片机。接收端的单片机接收到数据后，通过LCD显示屏将数据展示出来。此外，为了增加安全性，设计中还加入了一个预警功能。通过设定一个阈值，当有害气体浓度达到或超过该阈值时，系统会触发报警，例如通过蜂鸣器发出警报声音或发光二极管闪烁。本设计的目标是实现一个基于单片机的有害气体检测装置，通过无线传输和数据显示，提供实时的气体浓度监测和预警功能。通过该装置，可以及时掌握环境中有害气体的浓度情况，为保障人体健康和安全提供有效的监测手段。通过本设计，可以有效地应对有害气体的检测需求，并提供及时的预警功能，具有一定的实用性和应用价值。该设计在实现功能的同时，也涉及到了单片机、无线传输和传感器等领域的应用和技术，对于相关领域的研究和开发具有一定的参考价值。

关键词：单片机；气体检测；阈值报警；nrf24L01