单片机原理及应用课程设计-有害气体温度监控仪

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1、单片机原理及应用课程设计有害气体温度监控仪学院:理学院班级:应物0601学号:06003979姓名:指导老师:二00九年一月九日10太原理工大学单片机原理课程设计任务书课程设计题目:有害气体温度监控仪设计要求与原始资料：1独立按时完成设计任务。2综合应用所学基础理论知识，培养独立思考问题和解决问题的能力。3锻炼学生搜集资料和整理资料的能力。4在熟悉掌握89S52芯片参数指标和相关知识的前提下，研发一台可以监控有害气体（二氧化硫，二氧化氮，一氧化碳）浓度和环境温度的仪器，把测量结果显示在八位数码管上，并画出相应

2、原理图，PCB图。5论文要求语言简练，文字通畅，思路清晰。设计的主要内容：1画出有害气体温度监控仪控制电路的原理图并生成相应PCB图。2编译程序实现其功能。3在电路板上焊接各元件。4调试运行并对不合理之处加以改正。学生应交出的设计文件：1严格按照学校课程设计要求与格式编排。2课程设计正文不少于20页。3查阅相关资料尽可能的全面。10主要参考文献（资料）：1《单片机中级教程---原理及应用》北京航空航天大学出版社张俊谟2www.51c51.com学林网3《单片机程序设计基础》北京航空航天大学出版社周航慈饶运涛4

3、《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》北京航空航天大学出版社马潮专业班级应用物理学0601班学生要求设计工作的起止日期2008年12月29日—2009年1月10日指导老师签字日期教研室主任审查签字：日期系主任批准签字：日期10单片机原理及应用课程设计说明书有害气体温度监控仪10目录第一章选题背景与总体思路61.1、选题背景61.2、总体思路6第二章设计原理72.1、方案和选材72.1.1、气体传感器72.1.2、AT89C52单片机72.1.3、模数转换芯片TLC254382.1.4、数字温度传感器DS18

4、B2082.1.5、数码管驱动芯片CH45182.2、原理图9第三章电路的功能实现103.1、控制电路——89C52芯片103.1.1、电源电路103.1.2、复位电路103.1.3、晶振电路103.2、气体浓度的采集及处理103.2.1、气体浓度的采集103.2.2、模拟信号的处理113.3、温度的采集及处理153.4、显示电路的原理及应用20第四章程序设计及说明24第五章结果分析435.1、实验结果分析435.2、设计心得43参考文献4410第一章选题背景与总体思路1.1选题背景空气中的二氧化硫，二氧化氮

5、，一氧化碳含量超过一定范围会对人的身体造成伤害，甚至会发生其它严重的安全事故。某些生产场所需要配备监控这些气体浓度和环境温度的仪器。单片机本身是一个微控制器，内部无任何程序，当它和其他器件设备有机地组合在一起，并配置适当的工作程序，就构成一个单片机应用系统。在应用系统中以它为核心，控制其它外围电路协调工作，有很强的控制功能。随着时代的进步和发展，单片机作为一种比较成熟的技术，在我们生活，工作，科研等各个领域有着及其广泛的应用。我们计划研发一台可以监控有害气体（二氧化硫，二氧化氮，一氧化碳）浓度和环境温度的仪器

6、，并把测量结果显示在八位数码管上。本试验的指导思想是运用单片机的控制功能对气体传感器，放大电路，数模转换电路，LED数码管驱动电路等进行控制。1.2总体思路对于有害气体的检测，通过气体传感器将气体的浓度采集回来，将气体信号的变化转化成电信号，再由放大电路将电信号放大，经过A/D转换芯片，将模拟量转换成数字量，最后经过CPU的处理，通过显示电路将气体浓度值显示在数码管上。对于温度的检测，通过数字式温度传感器直接将温度信号转化为数字信号，再通过CPU的分析处理，将正确的温度显示在数码管上。本设计的由六个部分组成：

7、气体传感器、数字温度传感器、A/D转换电路、LED显示电路、89C52控制电路。10第二章设计原理2.1方案和选材关键词：气体传感器、AT89C52、模数转换芯片TLC2543、数字温度传感器DS18B20、数码管驱动芯片CH451。2.1.1气体传感器二氧化硫传感器二氧化氮传感器一氧化碳传感器2.1.2AT89C52单片机其主要包含下列硬件资源：a)面向控制的8位CPU；b)片内振荡器及时钟电路；c)8K字节程序存储器ROM；d)256字节数据存储器RAM；e)三个16位定时器/计数器；f)可寻址64K外部

8、数据存储器和64K外部程序器空间的控制电路；g)32条可编程的I/O线；h)一个可编程全双工串行口；i)具有5个中断源，两级中断优先级；j)有位寻址功能，适于布尔处理的位处理机。其优点：a)小巧灵活、成本低、易于产品化；b)可靠性高、适用的温度范围宽；c)易扩展、控制功能强；d)指令系统相对简单，较易掌握。102.1.3模数转换芯片TLC2543TLC2543由美国德州仪器公司于近几年推出，是有11