基于STC89C52的矿井瓦斯报警系统.doc

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，是采用热催化原理探头制成的瓦斯浓度测量仪，适用于中小型煤矿井下各作业场所中测量空气中的瓦斯浓度。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、敏感元件、A/D转换电路、显示电路、报警电路等组成。其中CPU是监控仪的核心，完成数据采集、处理、输出、显示等功能；敏感元件是准确检测瓦斯气体含量的主要元件之一，其输出是与瓦斯浓度相对应的电压信号；A/D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。该仪器的特点是测量范围宽，精度高；结构简单，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转换电路，敏感元件，报警 Abstract This paper designs gas alarm monitor, which is according to catalytic principle. It is applicable to small and medium-sized coal mine in the measurement of workplace air concentration of gas. Apparatus, which is according to gas concentration alarm limit (1%), carry out sound and light alarm. Apparatus consists of CPU, sensitive element, A/D conversion circuit, display circuit and alarm circuit. CPU, which is the core of the monitor, finishes data’s acquisition, processing, output, display and other functions; sensitive element that is used of the accurate detection of gas content is one of the main components, and its output is the voltage signal which is corresponding to the gas-concentration; A/D conversion circuit exports the amplified voltage signal from the analog signal into digital signal to the CPU; display circuit displays the real-time gas-concentration; the alarm circuit alarms to the limited gas-concentration. The apparatus is characterized by a wide measurement range, high precision, reliability and good stability. It is that parameter measurement is accurate, the mine gas-concentration monitor. Key words: CPU; A/D converter circuit; Sensitive components; Alarm. 目 录 第一章 绪论 1 1.1 本课题的研究背景及意义 1 1.2 国内外发展概况及研究方向 2 1.3 研究设计的目标 3 1.4 方案选择 3 1.4.1控制器选择分析 3 1.4.3 显示模块选择分析 5 1.4.4 按键模块选择分析 6 1.5 可行性分析 6 第二章 系统整体设计 7 2.1系统结构框图 7 第三章 系统硬件设计 8 3.1单片机最小系统 8 3.1.1电源电路 8 3.1.2 复位电路 9 3.1.3 时钟电路 9 3.2 电源模块 10 3.3 采集模块 11 3.4 A/D转换模块 11 3.5 显示模块 12 3.6 按键模块 13 3.7 报警模块 14 第四章 系统软件设计 15 4.1 主程序设计 15 4.1.1 控制主程序设计 15 4.1.2 数据处理子程序设计 17 4.1.3 数据显示子程序设计 17 4.1.4 按键子程序设计 18 第五章 系统调试 20 5.1 硬件调试 20 5.2 软