基于单片机的瓦斯浓度报警器检测器设计

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1、摘要本课题设计的是用单片机控制的瓦斯浓度报警监控仪，是采用以金属氧化物SnO2为主体材料制成的N型半导体气皱元件制成的瓦斯浓度测量仪，适用于屮小型煤矿井下各作业场所屮测量空气屮的瓦斯浓度。仪器能够根据瓦斯浓度报警限(1.00%)进行声、光报警。仪器由CPU、敬感元件、A/D转换电路、显示电路、报警电路等组成。其屮CPU是监控仪的核心，完成数据采集、处理、输出、显示等功能；皱感元件是准确检测瓦斯气体含量的主要元件乞一，其输出是与瓦斯浓度相对应的电压信号；A/I)转换电路把放大了的电压信号由模拟信号变为数字信号送入CPU；显示电路则显示实时瓦斯浓度；报警电路对超限瓦斯浓度进行报警。该

2、仪器的特点是测量范圉宽，精度高；结构简单，体积小，成本低；可靠性和稳定性好，是一种电路设计新颖、参数测量准确、操作方便的矿用瓦斯浓度监控仪。关键词：CPU；A/D转换；气敬元件；报警AbstractThispaperdesignsgasalarmmonitor，whichismadeofmetaloxideSn02asthemainmaterialforn-typescmiconductorsgassensor.Itisapplicabletosmallandmedium-sizedcoalmineinthemcasurcmcntofworkplaceairconcentrati

3、onofgas.Apparatus,whichisaccordingtogasconccntrationalarmlimit(1%)，carryoutsoundandlightalarm.ApparatusconsistsofCPU,sensitiveelement,A/Dconversioncircuit,displaycircuitemdalarmcircuit.CPU,whichisthecoreofthemonitor,finishesdata^sacquisition，processing,output，displayandotherfunctions;sensitiv

4、cclementthatisusedoftheaccuratcdetectionofgascontentisoneofthemeiincomponents，anditsoutputisthcvoltagesignalwhichiscorrespondingtothegas-conccntreition;A/DconversioncircuitexportstheamplifiedvoltagesignalfromtheemalogsignalintodigitalsignaltotheCPU;displaycircuitdisplaysthereal-timegas-conccn

5、tration;thealarmcircuitalarmstothelimitedgas-conccntrQtion.Theapparatusischaractcrizedbyawidemeasurementremgo,highprecision,rcliabilityandgoodstability.Itisthatparamctcrmcasurcmcntisaccuratc，theminegas-conccntreitionmonitor.Keywords:CPU;A/Dconvertercircuit;Sensitivecomponents;Alarm目录1绪论11.1本课

6、题的研究背景及意义11.2国内外发展概况和研究方向21.3课题主要研究内容与要求32系统总体设计42.1系统设计模块42.2系统功能描述53硬件设计63.1®件系统设计63.2信号采集电路63.2.1瓦斯传感器的种类63.2.2MQ-5介绍83.3A/D转换电路143.3.1A/D转换器的种类143.3.2A/D转换器的主耍技术参数183.3.3ADC0809的内部逻辑结构183.3.4ADC0809引脚结构193.3.5ADC0809应用说明213.4显示电路223.4.11602A引脚说明223.4.21602A自定义字符说明233.5声光报警电路253.6单片机最小系统26

7、3.6.1时钟电路263.6.2复位电路273.7单片机概述273.7.1STC89C52特性273.7.2STC89C52参数273.7.3STC89C52工作模式283.7.4STC89C52I/O口复用功能说明284软件设计304.1概述304.2系统流程图304.2.1各子函数的设计324.2.2编程语言的选择335protues仿真35总结与展望38致谢40参考书冃41附录431绪论1.1本课题的研究背景及意义我国是煤炭生产大国，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和