气体浓度检测调节控制系统万能实用模板

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1、实用标准目录一、设计背景与要求1（一）设计背景1（二）设计要求1二、方案论证1（一）单片机选择1（二）传感器的选择2（三）显示模块的选择2（四）风机的选择3三、系统硬件设计3（一）硬件方框图4（二）硬件设计原理图5四、系统实物图12五、测试结果13六、总结13瓦斯气体浓度检测调节控制系统（………）摘要：瓦斯等可燃危险气体的浓度检测一直是煤矿安全生产重要前提。鉴于此，利用STC89C52单片机智能控制技术并集成了瓦斯传感器等功能电路设计了一种瓦斯气体浓度检测调节控制系统。系统包括单片机主控模块、瓦斯传感器、双色灯显示模块、报警模块

2、、液晶显示模块、电机驱动模块。系统主控模块采用性价比高的单片机最小系统；选用瓦斯传感器进行信号采集；利用双色灯显示变化信息，报警装置报警，液晶显示浓度的变化，电机转动调节瓦斯气体的浓度。本系统成本低，性能较稳定，可自动检测和调节瓦斯气体浓度并报警。关键词：STC89C52；瓦斯传感器；成本低；报警一、设计背景与要求精彩文档实用标准（一）设计背景煤矿生产安全监控系统虽在国内已有生产和应用，但还没有一种真正适合于中小型煤矿使用的产品，我国从八十年代初期开始引进煤矿生产安全监控系统，历经了直接引进、消化吸收、仿制配套、自主开发的过程，

3、但迄今为止的产品大多都是面对大型矿井设计的，而且自身尚有一些有待解决的问题，如::①造价高系统最基本的配置过于庞大，运行费用大②传感器测量稳定性差,调校频繁，寿命短。③系统安装、维护复杂，操作不便，人机界面较差。④系统设备可靠性差。⑤必须依赖专业的维护队伍，对人员技术，素质有较高的要求。综上所述，瓦斯浓度监测监控器所要实现的功能包括根据所选的瓦斯传感器来设定瓦斯浓度预警值，采集瓦斯浓度并进行浓度显示及处理。当实际浓度超限时进行声光报警并同时控制排风扇进行排风以降低浓度含量。所以开发设计出一种操作简单的瓦斯监测监控器，对有效的预防

4、和减少瓦斯爆炸具有非常现实的意义。（二）设计要求当瓦斯浓度正常时，电动机缓慢正转，双色灯的显示绿灯。当瓦斯浓度超过警戒值时，警报器报警，电动机加速正转，超过危险值时，电动机再减速停止，然后反向转动，双色灯显示红灯。当瓦斯浓度恢复正常时，警报器停止报警，电动机反向缓慢减速，停止，然后再缓慢正转，双色灯显示绿灯。用诺基亚5110液晶显示瓦斯浓度值。二、方案论证（一）单片机选择选择STC89C52RC是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，

5、使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，三个16位计数器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35

6、MHz，6T/12T可选。精彩文档实用标准图1STC89C52引脚图图2STC89C52实物图（二）传感器的选择由于瓦斯气体很难提取，我们这次实训用酒精代替，于是我们选择了MQ-3酒精传感器。它具有以下特点：A、具有信号输出指示B、模拟量输出和TTL电平输出C、TTL输出信号为低电平，可以直接连接单片机D、模拟输出量为0—5V，浓度越高电压越高E、对乙醇浓度具有很高的灵敏性F、具有快速响应恢复特性图3酒精传感器实物图（三）显示模块的选择选用诺基亚5110液晶显示，因为它84x48的点阵LCD，可以显示4行汉字;采用串行接口与主处

7、理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9条。支持多种串行通信协议（如AVR单片机的ＳＰI、MCS51精彩文档实用标准的串口模式０等），传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间;可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换;LCD控制器／驱动器芯片已绑定到LCD晶片上，模块的体积很小;采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200µA以下，且具有掉电模式。图4诺基亚5110液晶显示（四）风机的选择在矿道内瓦斯气体浓度正常时风机

8、的主要作用是正转向矿道中通入空气当矿道内瓦斯气体浓度异常时风机会先停止然后反转抽出矿道中高浓度的瓦斯气体恢复正常后风机由反转到停止然后再正转向矿道中通入空气。风机之所以要先停止在转动是因为风机在由正转到反转后有反转直接进行正转是瞬间电流会很大烧毁电机。图5