基于单片机的便携式口腔检测计
摘要：本文介绍一种基于单片机的智能化口腔检测器的设计。该检测计主要用于检测人体口腔的空气质量，对口腔气味自动分级，并带有数字显示口腔气味指数功能。该检测计实时检测，界面友好，体积小巧，有一定的市场价值。
关键词：口腔气味检测；空气传感器；89S52
1 引言
便携式口腔检测计，顾名思义，就是方便你随时随地可以检测口腔气味的一种电子产品。
随着人们生活水平的提高，运动量的减少，生活节奏的加快，环境空气水质的下降，饮食结构的变化，工作思想压力加大，在人们暴饮暴食、食积不化、食欲不振情况下，就会出现肠胃与脏腑功能的紊乱，致使内分泌失调，导致出现严重的口臭、口腔溃疡，直接威胁到人们的健康。中国疾病控制中心最新报告：口腔疾病如口气大在人群中的发病率非常高，几乎每个人都有口气问题，据统计大约每10万人群当中，约有30%的人有轻重不一的口臭、口腔溃疡疾病，口腔癌的发病率也有逐年增高的趋势。世界卫生组织也正在逐渐重视与加强对口气大、口腔溃疡疾病的宣传与防治工作。
在文明社会里，人们都非常非常注重品位和形象，口臭、口腔异味最容易诋毁一个人的档次和整体印象。如果不及时发现和采取相应的措施，你的老板、你的爱人、你的同事、你的学生都会对你另眼相待。由于口臭、口腔溃疡疾病对人的社交及心理具有不可忽视的负面影响，并因心理问题带来更多的并发症，让患者产生了自卑、不自信、工作不安心，危害患者的身心健康，影响家庭幸福，给患者带来了无尽的痛楚！可以说防治口臭、口腔溃疡刻不容缓。治疗口臭，首先要做的就是检测口腔，只有及时的发现口腔中的异味，才能及时预防，对症下药。
此口腔检测计具有诸多优点和特性，如便于体积偏小，便于随身携带，可以随时监测您的口腔清新指数；且操作简单，物美价廉。用户可以随身携带，如同照镜子般的随时随地的检测口腔问题。
2 方案论证
因系统要求清晰简练，便于随身携带，其主要功能和指标应该依照如下条件：
(1) 应用于口腔检测，具有高的测量精度和分辨率，测量范围至少分为5个等级；
(2) 抗干扰能力强，稳定性好；
(3) 操作方便，读数直观，工作可靠性高；
(4) 单片机为控制核心、液晶显示界面的硬件电路设计；
(5) 软件部分易编程、调试、下载；
(6) 系统软硬件联调方便。
考虑整机的性能指标要求，关键在于传感器和单片机的选取。
2.1 传感器方案选择
方案一：硫化物传感器
我们都知道口腔的异味经监测出来，被确认的元凶成分为硫化物，主要有硫化氢等。所以最初选择硫化氢传感器作为口腔检测计的感知部分，但是经过实验发现，人体口腔中的硫化氢含量过低，低到几乎百万分之一，且硫化氢提取过于复杂和危险，实在令人伤脑筋。
方案二：空气传感器
空气传感器采用二氧化锡半导体作为感知材料，对各种空气污染源，酒精、香烟、氨气、硫化氢、甲苯、氢气等，都有很高的灵敏度，并且响应时间很短。空气传感器输出的是线性信号，便于测量和比较，而且采用空气传感器作为口腔检测计的感知部分，应用性比较强。产品响应时间快，工作稳定，价格便宜，且功耗低，寿命长，价格合理。设计后的系统具有操作方便，控制灵活。
比较两个方案后可以发现，口腔的清新指数还是用空气传感器检测更为合适。首先，空气传感器体积小巧，工作方便可靠，价格实惠；其次，大多数人得口腔的硫化氢含量还是很小的，甚至小到基本不存在，所以方案二更适合于用作本系统的实施方案。基于本次毕业设计的课题是便携式口腔检测计，考虑到便携等因素，因此检测口腔的传感器，我们选用空气传感器QS-01。
2.2 单片机系统选择
相比较89C51，89S51新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低！新增加的功能包括：
▪ISP在线编程功能。这个功能是一个强大易用的功能，优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
▪最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
▪具有双工UART串行通道。
▪内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
▪ 双数据指示器。
▪电源关闭标识。
▪全新的加密算法，使得程序保密性得到了大大加强，可以有效的保护知识产权不被侵犯。
▪兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。
所以，相比较89C51，89S51使本系统设计更加方便。
毕业设计说明书目录
1 引言 1
2方案论证 1
2.1 传感器方案选择 1
2.2 单片机系统选择 2
3 各电路设计和论证 2
3.1电源电路设计和论证 2
3.2 硬件电路设计和论证 2
3.2.1总方案 2
3.2.2 QS-01的介绍 3
3.2.3 LM358的简介 3
3.2.4 LM339的简介 4
3.2.5 AT89C51的简介 5
3.2.6 LCD1602的简介 8
3.3电路设计 13
3.3.1 单片机工作部分 13
3.3.2 检测部分的设计 13
3.3.2 调整放大部分的设计 13
3.3.3 比较部分的设计 14
3.3.4 显示部分的设计 15
4 软件设计 16
4.1程序流程 16
4.1.1系统主程序流程图 16
4.1.2显示子程序流程图 18
4.1.3数据处理子程序流程图 18
4.2程序 18
4.2.1主程序 18
4.2.2显示子程序 20
5软硬件系统的调试 23
5.1测量仪器 23
5.2硬件的调试 23
5.2.1不通电测试 23
5.2.2通电检测 23
5.3软硬联调 24
6附录（电路图） 26
7参考文献 27
参考文献
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[8] 童诗白.华成英. 模拟电子技术基础(第三版) [Ｍ].北京: 高等教育出版社,2001
