-单片机原理及接口技术课程设计(煤矿瓦斯监测仪设计)

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1、辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：煤矿瓦斯监测仪设计院（系）：电气工程学院专业班级：电气09？学号：090303xxx学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2012.07.24-2012.07.06IV本科生课程设计（论文）IV本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：学号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目煤矿瓦斯监测仪设计课程设计（论文）任务该检测仪实时监测煤矿的瓦斯，当瓦斯浓度超过阈值时发出报警信号，并启动输出相应的开关量信号，可以启动排

2、风设备，检测仪由AC220V供电。设计任务：1.CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路）2.传感器选择及瓦斯检测接口电路设计3.报警电路以及工作电源设计4．程序流程图设计及.程序清单编写技术参数：1．瓦斯浓度上限为3%2．检测仪的工作电源为220V设计要求：1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD转换器、输出电路等；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数

3、应在4000字以上。进度计划第1天查阅收集资料第2天总体设计方案的确定第3-4天CPU最小系统设计第5天传感器选择及瓦斯检测接口电路设计第6天报警电路以及工作电源设计第7天程序流程图设计第8天软件编写与调试第9天设计说明书完成第10天答辩指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算IV本科生课程设计（论文）摘要随着我国经济的快速发展，各行各业对煤炭的需求急剧增加，而各种矿难事故的发生，使得煤炭安全生产面临严峻的挑战。此次

4、设计的主要课题是瓦斯监测报警器，从题目上看此次设计主要分两大部分来解决：一是煤矿瓦斯的监测，二是系统的报警。文中首先阐述了CH4监测系统的发展及状况，其次着重介绍了我们此次基于甲烷传感器MQ-5和单片机AT89C52的煤矿瓦斯监测报警器。本设计的硬件电路包括浓度检测，A/D转换，单片机系统，数据显示电路，串口通信及各控制电路；软件设计包括浓度采集，数据转换及处理，动态显示及浓度控制等。通过软硬件的设计可实现对瓦斯浓度的监测并且当其浓度超过预警值时可进行声光报警。可有效防止和避免瓦斯燃烧或爆炸的恶性事

5、故发生，对避免人员伤亡财产损失有着积极的作用。该装置具有经济实用、数据直观准确、适应性强等特点，可大量应用于煤矿井下作业现场。关键字：瓦斯报警系统、单片机、瓦斯传感器IV本科生课程设计（论文）目录第1章绪论11.1煤矿瓦斯概况11.2本文研究内容2第2章CPU最小系统设计32.1瓦斯监测总体设计方案32.2CPU的选择42.3CPU最小系统图7第3章瓦斯监测仪输入输出接口电路设计93.1瓦斯监测仪传感器的选择93.2瓦斯检测接口电路设计133.2.1A/D转换器选择13第4章仪器硬件设计164.1硬

6、件实现功能综述164.2硬件系统单元模块调试16第5章系统设计与分析195.1系统原理图195.2系统原理综述20第6章课程设计总结23参考文献24IV本科生课程设计（论文）第1章绪论1.1煤矿瓦斯概况从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可以看出，在本世纪中叶以前煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损

7、失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是居重大事故发生率之首。在去年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高通风甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿甲烷检测监控的最迫切的任务之一。随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，因此对现场采矿的工作人员的生命安全造成潜在的威胁，特别是针对瓦斯气体的检测和报警仍旧存在隐患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。据《中国煤炭报》统计，全国共有大小煤矿60000多个，从业矿工800

8、多万。【2】根据煤矿三班作业的实际情况，目前至少需要300万个瓦斯报警器，可见其市场非常广阔。但由于某些技术上的不足，导致一些关键问题至今没有能够解决。由于瓦斯气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害，因此瓦斯气体的检测和报警是一项非常必要的工作。国外的监控系统技术水平理论上讲高于国内发展水平，但应用于国内煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国内煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。80年代初，世界各产煤