单片机原理与应用课程设计- 单片机工业现场报警器

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1、湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称单片机工业现场报警器专业电气工程及其自动化班级电气0884学号姓名指导教师2011年5月9日33湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理与应用课题单片机工业现场报警器专业班级电气工程0884班学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2011年5月9日任务完成日期2011年5月20日33设计内容与设计要求设计内容：利用单片机为核心设计一个工业现场报警器系统，要求为检测现场有害气体在规定的范围内,超标则报警。设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要

2、的参数计算与元器件选择；4）完成应用程序设计；*5）进行部分单元电路及应用程序的调试；33主要设计条件本系统要求：1）检测现场有害气体在规定的范围内。2）8路输入信号,可检测8种有害气体,超标则闪光响铃报警,处于安全范围保持正常状态不变。3)检测电路有自检功能。说明书格式1.课程设计任务书2.目录3.系统总体方案选择与说明4.系统结构框图与工作原理5.各单元硬件设计说明及计算方法6.软件设计与说明（包括流程图）7.调试结果与必要的调试说明8.使用说明9.总结10、参考文献附录附录A系统原理图附录B程序清单33进度安排设计时间

3、为两周第一周星期一、上午：布置课题任务，讲课及课题介绍下午：借阅有关资料，总体方案讨论星期二、确定总体设计方案星期三、硬件模块方案设计星期四、软件模块方案设计星期五、各硬件模块设计第二周星期一、各硬件模块设计星期二、各软件模块设计星期三、各软件模块设计星期四、写说明书星期五、上午：写说明书，整理资料下午：交设计资料，答辩参考文献参考文献1、教材《单片微型计算机技术》刘国荣编机械工业出版社2、《单片微型计算机原理、应用及接口技术》张迎新编国防工业出版社3、《单片机实用系统设计技术》房小翠编国防工业出版社4、《单片机应用系统设计

4、》何立民编北航出版社5、《单片机原理及接口技术》曹琳琳编国防科技大学出版社33目录第一章系统总体方案选择与说明71.1方案选择71.2系统说明7第二章系统结构框图与工作原理82.1设计框架图82.2工作原理9第三章各单元硬件设计说明及法计算方103.1主控芯片80C51103.2A/D转换集成电路主芯片0809123.3集成气体传感器TGS202元件133.4地址锁存器主芯片74LS373143.5单片机时钟电路163.6复位电路173.7光报警系统183.8单片机振荡电路19第四章软件设计204.1软件总体设计20第五章调

5、试215.1软件模拟调试215.2硬件接线及调试21第六章总结23附件A（原理图）25附录B源程序清单26附录C参考文献3133第一章系统总体方案选择与说明1.1方案选择用单片机控制一个检测报警系统，与以往用数字逻辑电路组成的控制系统相比，用单片机组成的检测报警系统，应具有更大的灵活性，功能也更强，并具有智能性,在实际工作中是一种行之有效的方法。因此，从理论上分析利用单片机为核心设计一个工业现场报警器系统是可行的。1.2系统说明单片机工业现场报警系统是对工业现场的有害气体进行检测，一旦有害气体的浓度超过容许的气体浓度范围，系

6、统闪光响铃报警。通过传感器对工业现场有害气体浓度的检测从而转换成相应的电压值，又通过A/D模数转换器将传感器的电压值的模拟信号转换为数字信号，然后所转换的数字量接到单片机80C51的P0口，最后单片机对接入的数字信号做出反应，判断所测有害气体的浓度是否超标，超标则做出闪光响铃的报警指示，处于安全范围保持正常状态不变。33第二章系统结构框图与工作原理2.1设计框架图气体传感器被测试气体采样信号处理模数转换器89C51单片机外部报警装置图2—1332.2工作原理单片机工业现场报警器主要由气体传感器、信号调理、A/D模数转换器、8

7、0C51单片机和闪光响铃报警等几部分构成。八种有害气体分别对应八个气体传感器，气体传感器对有害气体的浓度进行测量，从而转换成电压量。将气体传感器的输出端接到A/D模数转换器的IN0至IN7端，作为A/D模数转换器的输入。再将A/D模数转换器的输出端D0~D7接到80C51单片机的P0口，将闪光响铃报警电路接到80C51单片机的P3.7口，从而构成气体检测报警系统。当气体传感器检测的浓度值大于或等于所设定的气体浓度值，通过A/D模数转换成高电平送到80C51单片机的P0口，从而使P3.7=0，闪光响铃就启动了，从而完成了气体的

8、检测。33第三章各单元硬件设计说明及法计算方法3.1主控芯片80C51这次课程设计的主要是围绕80C51而设计的，所以有必要先对它做一个简单介绍，80C51引脚图如下图所示：图3—180C51外部管脚图3380C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司