便携式瓦斯检测仪设计

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1、摘要在我国，煤炭业绝大多数是井下开采，瓦斯爆炸是煤矿重大灾害事故之一，为了确保矿井的生产安全，国内已开发出很多种类型的瓦斯检测仪，但传统的瓦斯检测仪都普遍存在着体积较大、安装复杂的缺点。因此开发研制便携式智能瓦斯检测仪对促进煤炭行业的安全生产具有重要的意义。本文主要论述了一种便携式瓦斯检测仪的工作原理，并给出了系统硬件原理电路设计与软件系统流程。该系统主要由电源模块、催化燃烧式气体传感器模块、单片机控制模块、键盘、LED显示器和声光报警模块等部分构成。该装置将单片机的适时控制及数据处理功能与传感技术相结合，不仅可精确检测井下空气中的瓦斯浓度，还能根据瓦斯浓度的大小及

2、时发出声光报警信号，而且可通过LED显示装置显示出瓦斯的浓度。关键词：瓦斯检测；MJC4/3.0L气体传感器；AT89C51单片机AbstractInChina,thevastmajorityofundergroundcoalminingindustry,coalminegasexplosionisoneofmajordisasters,inordertoensureminesafety,thedomestichasdevelopedmanytypesofgasdetector,butallthetraditionalcommonalarger,installati

3、onofcomplexdefects.Thereforedevelopedaportablegasdetectorintelligentcoalindustrytopromotesafetyisofgreatsignificance.Thispaperdiscussesaportablegasdetectorworks,andgivestheprincipleofcircuitdesignhardwareandsoftwaresystemprocesses.Thesystemmainlyconsistsofpowersupplymodule,catalyticcom

4、bustiongassensormodule,microprocessorcontrolmodule,keyboard,LEDdisplayandsoundandlightalarmmoduleparts.Thedevicewillbesinglechipcontrolandtimelydataprocessingcombinedwithsensortechnologycannotonlyaccuratelydetecttheconcentrationofgasundergroundintheair,butalsoaccordingtothesizeofthegas

5、concentrationintimeaudibleandvisualalarmsignals,andcanbedisplayedthroughtheLEDdisplaydevicethegasconcentration.Keywords:Gasdetection;MJC4/3.0Lgassensor;AT89C51microcontroller目录第1章概述11.1课题研究的目的和意义11.2国内外发展状况11.3课题研究的主要内容2第2章瓦斯的性质和爆炸条件及其检测方法32.1瓦斯的性质32.2瓦斯爆炸及其条件32.3瓦斯的检测方法4第3章硬件电路设计93.1系

6、统硬件设计原理框图93.2传感器的选择103.3信号放大模块设计113.4A/D转换模块设计133.5单片机的选择163.6单片机的复位电路及看门狗电路设计183.7LED显示电路设计213.8键盘与接口技术243.9报警电路设计253.10电源设计26第4章系统软件设计284.1系统主程序流程图284.2A/D转换程序流程图294.3LED显示子程序流程图294.4键盘扫描子程序流程图30结论32参考文献33致谢34附录135附录236第1章概述1.1课题的研究目的和意义煤矿中含有大量的易燃易爆气体，发生事故后会造成巨大的经济损失，甚至危及矿工的生命。随着煤矿开采

7、技术手段的不断改进和开采规模的扩大及开采深度的不断延伸，安全上的隐患也越来越多。瓦斯事故在煤矿事故中所占的比例越来越高。因此不把瓦斯事故控制住，就不能实现煤矿安全生产状况的稳定好转，也就无法保障煤炭工业的持续健康发展。所以，对煤矿中的瓦斯气体进行快速准确的检测显得尤其重要，对瓦斯气体检测仪表的研究和开发也一直是人们关注的问题。为了确保矿井的生产安全，防止瓦斯爆炸，国内外煤矿研究所在此领域进行了很长时间的研究，开发出很多种类型的瓦斯检测仪，但目前已有的瓦斯检测仪器都普遍存在着体积较大、安装复杂、操作不便、智能化程度低等缺点。因此开发研制便于携带、多功能、精度高的智