现阶段,人类生活和生产活动中所使用的能源仍以化石能源为主。化石能源在生产和消耗过程中会产生大量气体,人类生活或工作环境中气体成份越来越复杂,随着有毒有害气体的积累,很容易造成安全隐患。受郑州某气体检测公司所托,针对环境中多种气体浓度检测,本课题设计出一种能同时检测甲烷、氧气、硫化氢和一氧化碳四种气体浓度参数的便携式气体检测仪器,能够实时显示气体浓度值,并能根据预设定报警阈值发出报警信号。根据仪器的设计指标和气体检测方法的利弊,本课题选择电化学式和催化燃烧式两类气体传感器组合方案。研究并设计了四种气体传感器输出信号的信号调理电路,采用基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器作为主控芯片,片上外设ADC作为模拟信号采集的AD转换器,设计了三个按键和LCD显示屏作为人机交互模块,LED、蜂鸣器和震动马达作为报警电路模块等,由AD6.9完成系统原理图的编辑和PCB的绘制。在软件设计方面,本课题基于MDK集成开发环境和STM32标准外设库完成系统应用编程,实现了系统在数据采集与处理、人机交互、报警、标定程序等方面的功能。采用模块化思想编程,便于后期的调试与修正。在数据采集与处理软件设计中加上数字滤波算法,提高了软件抗干扰能力和稳定性。在现有的实验条件下,完成对本系统的标定与测试工作,测试结果表明系统在量程、误差、报警等各种性能指标均能满足设计要求。最后本文指出了系统目前存在的不足,并指明了进一步完善系统的研究方向。