一、选题意义

本研究是基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计，旨在检测二氧化碳浓度，以方便生活生产等需要。

1.理论意义

工业化高速发展带来了空气污染的加剧，严重威胁着人类的生存环境。二氧化碳是室内空气中的主要污染物，因此它的浓度是室内和公共场所检测的重要指标之一。

当室内二氧化碳体积百分数达到3％时，人体呼吸程度加深；达到4％时，产生头晕、头痛、耳鸣、眼花、血压上升；达到8％一10％时，呼吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐至痉挛、神智由兴奋至丧失；达到30％时，可能出现死亡现象。因此空气中室内二氧化碳浓度的高低可以反映有害气体的综合水平，确定室内空气中二氧化碳的浓度，是研究其对人体影响的必要条件。我国国家标准GB／T 17094—1997中规定了室内空气中二氧化碳的浓度限值为0．10％(小时平均值)。便携式CO2红外线分析仪是检测室内CO2的常用仪器，以下主要介绍该仪器的工作原理、检定方法及常见故障。CO2在正常大气层含量为0．03％，当浓度达到0．05％时就会对人体产生危害。C02的增加还将影响气温变化，促进大气污染的发生，危害人类的生存环境。另外C02在所有温室效应气体中，对温室效应的作用较大，占60％。因此C02已成为温室气体削减与控制的重点。但目前我国还投有制订出C02的标准分析方法．推荐的分析方法有非分散红外气体分析仪法、容量滴定法和气相色谱法。现多采用非分散红外线气体分析仪法。此方法的缺点是无法消除CO、碳氢化合物和水气的干扰。 红外线分析器测量温室气体的优点

2.现实意义

随着国民经济的迅速增长,农业研究和应用技术越来越受到重视,特别是日光温室已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如:二氧化碳浓度,空气的温度,湿度等。在农业种植问题中,温室环境与生物的生长,发育,能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化,科学化的基本保证,通过

对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质,高产,高效的栽培目的.以日光温室为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。温室内的二氧化碳浓度,温度与湿度等参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施已经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对温室二氧化碳浓度,温度,湿度的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低,劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力 发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节温室内二氧化碳的浓度,温度以及湿度,使大棚内形成有利于蔬菜,水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟,优质, 高效益的重要环节. 由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能.本论文 提出一种以 AT89S52 单片机为核心的检测器, 主要是为了对日光温室内二氧化碳浓度, 温度以及湿度进行有效,可靠地检测而设计的。

二．论文综述

一般认为，二氧化碳的浓度是办公室和家里空气质量指标之一，它可以告诉人们是否需要进行通风。

目前最好的二氧化碳测量器件是一种应用了非色散红外吸收方法制成的传感器。该应用主要依据是二氧化碳对波长为4270 nm红外线的吸收作用，该传感器以较高的精度对空气中二氧化碳分压进行测量。特别是高浓度下二氧化碳的确切含量进行测量。如果二氧化碳浓度较低，就需要一个较长的光学通道。同时需要一个较大面积的传感器。由于涉及高精度的光学器件，使得成本非常高。

而湿电解型二氧化碳传感器由于稳定性一般和寿命较短。一般也不作为首选的传感器。气体型二氧化碳传感器由于稳定性和重复性差，而且输出易受环境湿度、温度、灰尘的影响。也阻碍了它的大规模应用。

几年以前，一家知名的半导体气体型传感器制造商Figaro成功地研制出了一个能长期稳定工作的二氧化碳传感器TGS4160（价格约为700元），它具有优良的重复性，并受环境因素影响较小。

1. 国外有关研究的综述

西方发达国家在现代温室测控技术上起步比较早.20 世纪 60 年代,生产型的高级温室开始应用于农业生产,奥地利首先建成了番茄生产工厂,年代后荷兰, 70 日本,美国,英国,以色列等国家的温室园艺迅猛发展,温室设施广泛应用于园艺作物生产,畜牧业和水产养殖业.随着计算机技术的进步和智能控制理论的发展,近百年来,温室大棚作为设施农业的重要组成部分,其自动控制和管理技术不断得以提高,在世界各地都得到了长足的发展。特别是二十世纪70年代电子技术的迅猛发展和微型计算机的出现,更使温室大棚环境控制技术产生了革命性的变化。80年代,随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降,以及对温室控制要求的提高,以微机为核心的温室综合环境控制系统,在欧美得到了长足的发展,并迈入了网络化,智能化阶段。 …… 此处隐藏：4087字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……