煤矿瓦斯微机监测系统设计 毕业设计论文

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1、摘要煤矿瓦斯微机监测系统设计摘要瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家财产的安全。不断发生的煤矿瓦斯爆炸事件强烈的提醒我们提高煤矿瓦斯监测的管理质量，为了加强煤矿瓦斯的管理水平，本课题设计了对煤矿瓦斯监测的系统。本系统下位机以AT89S52单片机为控制核心，系统采用了MJC4/3.0L瓦斯传感器，并通过INA114对电信号进行放大，通过PCF8591将模拟信号转换为数字信号，该A/D转换器采用了I2C总线技术，可以最大限度的利用有限管脚。滤波之后单片机驱动八位数码管对数据进行显示，并通过RS-485下位机网络将数据上传至上位机。上位机程序用VB编写

2、，采用MSComm插件启动串口，可以随时开启串口并对任意下位机的数据进行查看，并保存到相应的数据框。关键词：瓦斯传感器；单片机；监测系统；串口通讯IIIAbstractCoalMineGasMonitoringSystemBasedonSingleChipMicrocomputerABSTRACTThegasisharmfulgasesinthecoalmineproduction,itseriouslythreatentothesafetyofthelivesofminersandstateproperty.Thecontinuedoccurrenceofcoal

3、minegasexplosioneventsremindusimprovethequalityofmanagementofthecoalminegasmonitoring.Inordertostrengthenthelevelofcoalminegasmanagement,thistime,Idesignacoalminegasmonitoringsystematthissubject.Theslavecomputer’ssystemuseAT89S52singlechipmicrocomputerasthecorecontroller,anditusesMJC4/

4、3.0Lgassensorwhichcouldtransformconcentrationsignaltoanalogelectricalsignalasit’smajorsensor.AndPCF8591thatuseI2C-buscouldtransformanalogsignaltodigitalsignaleffectively.FinallytheLEDcoulddisplaytheconcentrationvalue,andthesystemwoulduploadthevalue.Thesoftwareofuppercomputerprogrammedb

5、yVisualBasic,anditusesMSCommasit’sActiveX.Thesoftwarehasgreatfunctionswhichincludecheckandsavedataatanytime.Keywords:gassensor;singlechipmicrocomputer;monitoringsystem;serialcommunicationIII目录目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1课题研究的背景、现状及研究意义11.2瓦斯监测论文主要研究内容及要求2第2章系统总体方案的确定42.1系统总体结构设计42.2系统工作原理4

6、第3章瓦斯监测系统硬件电路设计63.1单片机及时钟、复位模块63.2瓦斯检测模块73.3显示模块133.4通信模块153.5蜂鸣器报警模块18第4章系统软件设计194.1概述194.2瓦斯监测主监控程序194.3数据采集子程序194.4A/D转换子程序204.5滤波子程序214.6LED显示子程序22III目录4.7蜂鸣器报警子程序234.8通信程序23第5章系统的仿真265.1下位机的调试与仿真265.2上位机的调试与仿真29第6章总结与展望31参考文献32致谢33附录A外文翻译—英文原文部分34附录B外文翻译—中文译文部分40附录C系统硬件原理图45附录D下位机

7、主程序流程图46附录E下位机程序代码47附录F上位机程序代码53III华东交通大学毕业设计第一章绪论瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家的财产安全。随着国民经济的快速发展，各种能源需求快速增长，煤炭开采量也在逐年增加，安全隐患也就越来越多，瓦斯事故特别是重大瓦斯事故在煤矿事故中的比例也就越来越高。如果不能及时测量井下的瓦斯浓度，那么煤矿的安全生产就无从谈起，从而也就无法保证煤炭工业持续而稳定的向前发展。所以，对煤矿井内的瓦斯气体进行快速准确的检测就显得尤为重要，对易燃易爆气体检测系统的研究和开发也就成为人们普遍关注的问题。1.1课题研究的背景