基于单片机的矿井瓦斯监测系统的设计

分类号单位代码密级学号学生毕业设计（论文）题目基于单片机的矿井瓦斯检测系统设计作者院(系)能源工程学院专业指导教师答辩日期2013年6月1日XX学院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。论文作者签名:年月日河北工程大学毕业设计I摘要近年来，随着我国经济的快速发展，煤炭的消费量持续增长，特别是近几年，煤炭的价格在不断提升，对煤炭的产量提出了更高的要求。但是，在实际的煤炭生产中，矿难事故不断发生。我国煤炭生产中每年的矿难死亡人数近万人，因此，我们不得不将更多的注意力放到煤炭生产的安全方面。矿难的原因有多种多样，其中由于瓦斯而引起的矿难事故占到了相当大的一部分。本设计就基于AT89S52单片机的矿井瓦斯检测系统的研究。本设计以AT89S52单片机为核心，并结合外围元件甲烷传感器、A/D转换芯片、LCD液晶显示器等组成。设计出实现对甲烷的识别、阈值报警及浓度显示的矿井瓦斯检测系统。它将气体的成分、浓度等有关的信息转换成电信号，从而可以进行检测、监控、报警。目前，人们对气体传感器的测试方法主要停留在人工手动操作，因此开发出一种实用高效的智能化传感器测试装置是极为必要的。本设计利用Protel软件设计电路，运用Keil软件对它编程，利用Proteus仿真来实现其功能。实验证明，本设计不但操作方便，而且还能更好的防御和减少由于瓦斯而引起的矿难事故。关键词：单片机；传感器；甲烷；报警基于单片机的矿井瓦斯检测系统设计IIMineGasDetectionSystemBasedonSingleChipDesignABSTRACTInrecentyears,withChina'srapideconomicdevelopment,coalconsumptioncontinuedtogrow,especiallyinrecentyears,coalpricesrising,hasputforwardhigherrequirementsforthecoalproduction.However,intheactualproductionofcoal,coalmineaccidentscontinuetooccur.TheannualcoalproductioninChinakillednearlytenthousandpeople,therefore,wehavetopaymoreattentiontothesafetyofcoalproduction.Minereasonsarevaried,whichcausedbythegasaccidentsaccountedforaconsiderableportionof.ThedesignisbasedontheresearchofcoalminegasdetectionsystembasedonAT89S52.ThisdesignusesAT89S52microcontrollerasthecore,combinedwithperipheralcomponentofmethanesensor,A/Dconverterchip,LCDliquidcrystaldisplayetc..Designofminegasdetectionsystemdisplayandconcentrationofrecognition,onmethanealarmthreshold.Itthegaseouscomponent,thedensityandsoontherelatedinformationtransformedtheelectricalsinal,thuswasallowedtocarryontheexamination,themonitoring,reportstothepolice;Atpresent,thepeopletoweremadthesensitivesensortherestmethodmainlypausesisusingtheartificialmanualwaytooperate,developsonekindofpracticalhighlyeffectiveintellectualizedsensortestingdeviceisextremelyessential.ThisdesignusingPortalsoftwarecircuitdesign,usingKielsoftwaretoprogramming,toachieveitsfunctionbyusingProteussimulation.Experimentsprovethatthisdesignnotonlyconvenientoperation,butalsobetterdefenseanddecreaseduetogasaccidents.Keywords:MCU;Sensor;Methane;Alarm河北工程大学毕业设计III目录摘要.................................................................................................................................IABSTRACT.....................................................................................................................II1绪论...............................................................................................................................11.1本设计所研究的背景及意义..............................................................................11.2国内外的发展状况..............................................................................................11.3本章小结.............................................................................................................22矿井瓦斯检测系统的方案设计...................................................................................32.1本设计的性能指标.............................................................................................32.2转换芯片的选择.................................................................................................32.3显示模块的选择.................................................................................................52.4传感器的选择.....................................................................................................72.5总体结构设计.....................................................................................................92.6本章小结.............................................................................................................93硬件电路设计.............................................................................................................113.1单片机最小系统设计........................................................................................113.1.1AT89S52单片机简介.............................................................................113.1.2时钟电路设计.........................................................................................123.1.3复位电路设计.........................................................................................133.2电源电路设计...................................................................................................133.3报警电路设计...................................................................................................143.4显示电路设计...................................................................................................143.5甲烷气体采集电路设计...................................................................................153.6本章小结...........................................................................................................184软件设计.....................................................................................................................194.1主程序设计...........................................................................................