毕业论文--矿用一氧化碳变送器单片机软件设计

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1、哈尔滨理工大学学士学位论文矿用一氧化碳变送器单片机软件设计摘要煤矿中含有CO(一氧化碳)等有毒气体，是煤矿下重要的危害源之一，是导致重大事故的因素。所以，对矿井中气体进行快速准确地检测显得尤其重要，对一氧化碳气体检测仪表的研究和开发也一直是人们关注的问题。在煤矿井下使用一种低功耗的智能仪表，该仪表能快速检测气体，保障矿工安全，减少事故发生。本设计采用电化学传感器ME1-CO进行设计，在16位MSP430F2012单片机的控制下通过精密测量电路、报警电路、显示电路和红外模块等电路对煤矿井下作业环境

2、空气中的一氧化碳气体浓度进行监测。电化学一氧化碳传感器产生的电信号极其微弱，因此需要采用低失调、低漂移的精密放大电路进行信号放大，再通过A/D转化为数字信号输入到单片机中进行数据处理。因为煤矿的环境复杂，传感器所测精度会随着周围环境温度的不同而不同，为了保障测量精度，在设计中选用了温度传感器18B20，对所测得一氧化碳浓度进行数字补偿，同时由显示模块实时显示浓度，由红外模块设定报警阂值，当一氧化碳浓度超过设定的报警阂值时报警电路报警。为防止掉电数据丢失，利用闪速存储器AT45DB161B存储报警

3、闭值、数据采样原始信号和气体浓度等重要数据。通过实验，对传感器的可靠性和稳定性进行了验证，得出了一氧化碳传感器系统精度以及误差等参数能够满足生产要求的结论。关键词　单片机；电化学传感器；一氧化碳.-III-III--哈尔滨理工大学学士学位论文DesignofCarbon-monoxideGasSensorBasedonSingleChipMicyocoAbstractCO(carbonmonoxide)andothertoxicgaseswhichcontaininthemineisoneoft

4、hemostimportantharmfulresources,anditisalsothefactorsthatleadtomajoraccidents.Therefore,detectinggasesoftheminesquicklyandaccuratelyisparticularlyimportant,carbonmonoxidegasdetectioninstruments'researchanddevelopmenthasalsobeenconcerned.Weusealow-pow

5、erintelligentinstrumentinthecoalmine,theinstrumentcanquicklydetectthegases,protecttheminerssafetyandreducetherateofaccidents.InthisdesignweusetheelectrochemicalsensorsME1-COtodesignthesystem.Inthecontrolofthe16-bitMSP430F2012,weuseprecisionmeasuremen

6、tcircuit,alarmingcircuit,displaycircuitandinfraredmodulestodetectconcentrationsofcarbonmonoxideofthemineoperatingenvironment.Electrochemicalcarbonmonoxidesensorcangenerateextremelyweakelectricalsignals,soweneedtousethelowoffsetandlowdriftprecisionamp

7、lifiertoconductsignalamplification,andthroughtheA/Dconvertertoconvertthesignalintodigitalsignal,thenputthedigitalsignalintotheMCUfordataprocessing.Becauseofthecomplexenvironmentofthemines,thesensoraccuracyisvariesasthemeasuredambienttemperaturechange

8、.Inordertomakesurethemeasurementaccuracy,wechoosethesensor18B20todigitalcompensationofthecarbonmonoxideconcentrationinthisdesign,andusingthedisplaymoduletodisplaytheconcentrationinreal-time,thealarmcircuitwillalarmwhenthecarbonmonoxideconcentrationex