基于单片机的有毒气体检测系统的设计

本科毕业设计（论文）基于单片机的有毒气体检测系统的设计袁博燕山大学2012年6月本科毕业设计（论文）基于单片机的有毒气体检测系统的设计学院：专业：学生姓名：学号：0指导教师：答辩日期：2012年6月17日燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院系级教学单位：电子工程系学号学生姓名专业班级0题目题目名称基于单片机的有毒气体检测系统的设计题目性质1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）2.文管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（√）自选题目（）主要内容熟悉掌握89C52单片机，AD转换器，显示模块的功能及硬件设计；熟悉掌握C语言的编程方法，对实际设计一款产品有一个清楚的认识；基本要求要求设计出一个具有多路一氧化碳实时检测功能并能够进行超限判断，发出声光报警，并实时显示具体是哪路传感器报警的检测装置。参考资料1．张志良，单片机原理及控制技术[M.]，北京：机械工业出版社，2002。2．侯国章，测试与传感技术[M.]，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000。周次第1～3周第4～7周第8～11周第12～14周第15～18周应完成的内容查阅相关资料，做基本需求分析。进行系统整体架构设计。进行系统详细设计；系统的实现与调试，撰写论文。完善系统及论文。指导教师：卢辉斌职称：教授2012年3月1日系级教学单位审批：练秋生2012年3月5日摘要I摘要煤矿中含有CO(一氧化碳)等有毒气体，是煤矿下重要的危害源之一，是导致重大事故的因素；家庭中，煤气泄漏将在短时间内产生大量一氧化碳，危及人生安全。对一氧化碳气体检测仪表的研究和开发也一直是人们关注的问题。本系统利用51单片机做核心控制模块，利用MQ-7一氧化碳传感器探测一氧化碳。实时监控多处一氧化碳浓度变化，如果某处一氧化碳浓度过高，系统将发出声音报警，并显示报警传感器号码，提醒人们及时抢险。本系统可用于家庭环境，也适用于工业环境。由于单片机成本低廉，自动控制功能比较强大，运行稳定，环境适应性好，所以本系统采用单片机做控制的核心元件。MQ-7一氧化碳传感器对一氧化碳的灵敏度高；长寿命，低成本；简单的驱动电路即可。因此，很适用于家庭的一氧化碳检测。数码管能清晰的显示报警的房间号码，即使在光线较暗时，所以选用数码管做显示模块。本文主要叙述了基于单片机的有毒气体检测系统设计的全过程，包括硬件电路设计、软件设计、电脑仿真和实物制作。关键词一氧化碳；单片机；检测；报警燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractContainingCO(carbonmonoxide)andothertoxicgasesincoalmines,isoneofthesourceofthehazardsinthecoal,leadingtoamajoraccidentfactors;family,agasleakinashorttimetoproducelargeamountsofcarbonmonoxide,endangeringthelifesafety.Researchanddevelopmentofthecarbonmonoxidegasdetectioninstrumentshavebeenanissueofconcern.Thesystemuses51microcontrollertodothecorecontrolmodule,theuseoftheMQ-7COsensortodetectcarbonmonoxide.Real-timemonitoringofmultiplecarbonmonoxideconcentrationchanges,ifsomewhereinthecarbonmonoxideconcentrationistoohigh,thesystemwillsoundanalarm,andalarmsensornumbertoremindpeopletorescueinatimelymanner.Thissystemcanbeusedtothefamilyenvironment,andalsoappliestotheindustrialenvironment.Single-chiplow-cost,automaticcontrolfunctionismorepowerful,stableoperation,environmentaladaptability,sothissystemisacorecomponentofthemicrocontrollerasacontrol.MQ-7COsensorhashighsensitivitycarbonmonoxide;longlife,lowcost;cansimpledrivecircuit.Therefore,itissuitableforindustrialandhouseholdcarbonmonoxidedetector.Digitaltubetoclearthealarmnumberisdisplayed,eveninlowlight,sousethedigitalcontroltodothedisplaymodule.Thispaperdescribesamicrocontroller-basedtoxicgasdetectionsystemdesignprocess,includinghardwaredesign,softwaredesign,computersimulationandphysicalproduction.Keywordscarbonmonoxide;MCU;test;alarmIII目录摘要.......................................................................................................................IAbstract................................................................................................................II第1章绪论......................................................................................................11.1课题研究背景及意义..........................................................................11.2国内外研究现状..................................................................................21.3本文主要内容及章节安排..................................................................4第2章硬件系统设计......................................................................................52.1硬件总体设计......................................................................................52.2单片机的最小系统..............................................................................72.2.1单片机简介..................................................................................72.2.2时钟电路和复位电路..................................................................92.3A/D转换电路....................................................................................112.3.1ADC0809主要特性...................................................................112.3.2ADC0809引脚功能说明..........................................................122.3.3ADC0809工作过程..................................................................122.4一氧化碳传感器介绍.......................................................................132.5显示电路...........................................................................................152.6声音报警电路...................................................................................162.7本章小结...........................................................................................17第3章软件系统设计....................................................................................193.1软件总体设计思想...........................................................................193.2AD转换函数....................................................................................203.3比较判断函数...................................................................................213.3显示报警函数...................................................................................213.3声音报警函数...................................................................................223.3本章小结...........................................................................................22第4章实验过程............................................................................................234.1软件仿真....................................