基于单片机的有害射线监测器毕业论文设计.doc

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1、基于单片机的有害射线监测器毕业论文设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.1.1环境监测的概念及其发展11.1.2我国环境监测的现状21.2环境放射性监测41.2.1基础知识41.2.2环境中放射性的来源和危害41.2.3监测对象及方法51.3本设计的任务、内容和要求6第2章放射性检测仪器原理72.1放射性检测仪器基本原理72.2电离型检测器72.2.1电流电离室82.2.2正比计数管82.2.3盖革(GM)计数管82.3闪烁检测器92.4半导体检测器10692.5本章小结10第3章MSP430单片机原理113.1概述1

2、13.1.1单片机的概念及特点113.1.2MSP430系列单片机113.2MSP430单片机结构133.2.1MSP430结构概述133.2.2MSP430CPU结构和特点143.2.3MSP430存储器结构和地址空间143.3本章小结16第4章有害射线监测器的硬件设计174.1硬件原理框图174.2MSP430F4250简介174.3I/O端口204.3.1端口P1和P2204.3.2端口P5和P6224.4定时器234.4.1看门狗定时器(WDT)234.4.216位定时器A(Timer_A)244.5液晶显示274.5.1段式LCD的基本

3、原理274.5.2MSP430液晶驱动模块274.6键盘功能284.7串行通信294.8本章小结30第5章有害射线监测器的软件设计315.1MSP430C语言程序设计基础315.2脉冲计数程序设计325.3键盘程序设计335.4通讯程序设计345.5定时器程序设计35695.6本章小结36结论37参考文献38附录139附录253致谢6869第1章绪论第1章绪论1.1课题背景1.1.1环境监测的概念及其发展一、环境监测的概念环境监测是环境科学的一个重要分支，是环境科学的工具、手段。“监测”从广义上讲，是为了追踪污染物种类、浓度的变化在一定时期内对污

4、染进行重复测定；从狭义上讲，是为了判断是否达到标准或评价环境管理和控制环境系统的效果，对污染物进行定期测定。所以，环境监测是间断或者连续地测定环境中污染物的种类、浓度、观察分析其变化和对环境影响的过程。随着工农业的发展，环境污染问题不断出现，使环境监测内涵扩大了。除现有污染物的监测外，还应有生物的、生态的监测，还应有其他的监测，所以，环境监测又可以表示为用科学的方法监测和测定代表环境质量及发展变化趋势的各种数据的全过程。环境监测的全过程是发现问题，按标准制定监测方案，采集样品，处理样品，按标准分析方法进行分析测试，数据处理，按有关规定进行综合评价

5、，提出环境保护意见等等[1]。二、环境监测的发展环境污染虽然自古就有，但环境科学作为一门学科是在二十世纪50年代才开始发展起来的，最初危害较大的环境污染事件主要是由于化学毒物所造成的，因此，对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析就产生了。由于环境污染物通常处于痕量级(ppm、ppb)甚至更低，并且基体复杂，流动性变异性大，又涉及空间分布及变化，所以对分析的灵敏度、准确度、分辨率和分析速度等提出了很高要求。因此，环境分析实际上是分析化学的发展。这一阶段称之为污染监测阶段或被动监测阶段。到了7069第1章绪论年代，随着科学的发展，人们逐渐

6、认识到影响环境质量的因素不仅是化学因素，还有物理因素，例如噪声、光、热、电磁辐射、放射性等。所以用生物(动物、植物)的生态、群落、受害症状等的变化作为判断环境质量的标准更为确切可靠。此外，某一化学毒物的含量仅是影响环境质量的因素之一，环境中各种污染物之间、污染物与其他物质、其他因素之间还存在着相加和拮抗作用。所以环境分析只是环境监测的一部分。环境监测的手段除了化学的、还有物理的、生物的等等。同时，从点污染的监测发展到面污染及其区域性的监测，这一阶段称之为环境监测阶段，也称为主动监测或目的的监测阶段。监测手段和监测范围的扩大，虽然能够说明区域性的环

7、境质量，但由于受采样手段、采样频率、采样数量、分析速度、数据处理速度等限制，仍不能及时地监视环境质量变化，预测变化趋势，更不能根据监测结果发布采取应急措施的指令。80年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统，并使用了遥感、遥测手段，监测仪器用电子计算机遥控，数据用有线或无线传输的方式送到监测中心控制室，经电子计算机处理，可自动打印成指定的表格，画成污染态势、浓度分布。可以在极短时间内观察到空气、水体污染浓度变化、预测预报未来环境质量。当污染程度接近或超过环境标准时，可发布指令、通告并采取保护措施。这一阶段称为污染防治监测阶段或自动监测阶段。目前

8、，环境监测技术的发展主要集中在：(1)以现场人工采样和实验室分析为主向多参数网络在线、多功能自动化监测方向发展；(2)环境样品预处理技术