气体瓦斯浓度监测系统.ppt

关于电机驱动系统的相关知识 声光报警电路 声光报警电路是由蜂鸣器和发光二极管组成，用P1.0和P1.1口作为声光报警电路的使能信号输出端。为了提高声光报警电路的驱动能力均加有74LS04反向驱动器同时为了保证电路可靠工作加了限流电阻。其中蜂鸣器我们采用+5伏直流蜂鸣器，其属于无源蜂鸣器，内部封装有音频振荡电路只要外加+5直流电源电压即可起振发声。当采集到的瓦斯浓度超过预先设定的上限值时，系统发出声光报警信号。 风机 当矿道内瓦斯气体浓度正常时风机的主要作用是正转向矿道中通入空气，当矿道内瓦斯气体浓度异常时风机会先停止，然后反转抽出矿道中高浓度的瓦斯气体，恢复正常后风机再正转向矿道中输送空气。 实验现象结果 系统实物 设计单位：电气工程学院09级通信（2）班 课题组成员：程鹏 房欢欢 葛峰伟 何军军 课题组长： 程鹏 指导老师： 项目背景 1.瓦斯（主要成分甲烷)矿井在我国煤矿生产矿井中所占比重很大，随着煤炭矿井开采强度和深度的增加，瓦斯事故量也在不断增加，及时掌握煤矿井下瓦斯动态是一件十分重要的工作。 2.由于矿井下的特殊复杂情况，瓦斯气体浓度的高低直接影响到矿井工作人员的生命安全。而如何能准确监测瓦斯浓度并及时做出处理，这是预防瓦斯事故的关键。 3.我们小组基于成熟监测瓦斯的技术，利用单片机及传感装置，设计出瓦斯气体浓度监测系统。 系统概述 1.基于STC89C52单片机来实现煤矿瓦斯浓度的监测报警和调节。 2.用MQ-3采集瓦斯浓度，通过PCF8591将数据传输给52单片机处理，用P0195显示器显示瓦斯浓度值。 3.针对实际情况，瓦斯浓度超过第二浓度值，报警装置报警，同时风机先正转减速至停止，再反转向外排出气体，直到浓度处于正常值停止报警且风机正转输送新鲜空气，若瓦斯浓度超过第一浓度值且低于第二浓度值，风机正转加速。 项目的详细设计要求 传感器MQ-3采集瓦斯的浓度传输给单片机 单片机最小系统用于接收、处理信号及发出指令 接受来自单片机的信号电机工作并发出警报 设计一个系统能实时监测瓦斯的浓度大小，并能及时显示浓度值是否超过安全范围，根据超过安全范围的多少，采取不同的措施。 流程箭头 系统功能模块 传感器 单片机 电机驱动 报警装置 模块一：最小系统 模块二：电机驱动原理图 电机驱动模块 风机驱动涉及的芯片 作用是一个小功率极性反转电源转换器，控制风机的正反转动。 ICL7600 模块三：信息采集系统 1、功能概述：对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性。 2、引脚定义：4个用于信号获取，2个用于提供加热电流 3、功能详述：MQ-3型气敏元件对不同浓度的气体有不同的电阻值，它由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感层测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。 MQ-3芯片 1.我们选用的是5110。 该模块具有以下特点： 48x84的点阵LCD，可以显示4行汉字； 2.采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9条。传输速率高达4Mbps，无等待时间。 采用低电压供电，显示时的工作电流在200uA以下，且具有掉电模式。 显示器 开始 气体数据采集 气体是否大于第二浓度值 风扇正向输 入新鲜空气 风扇反向排出瓦斯气体 YES NO 算法流程图 声光报警 瓦斯浓度 电机风扇 警示灯 小于低阀值 风扇正常正转 绿灯安全 介于高低阀值之间 风扇正常正转 绿灯安全 大于高阀值 风扇正转停止并反转排出瓦斯气体 红灯亮起 提示危险 瓦斯浓度 电机风扇 警示灯 小于低阀值 风扇正常正转 绿灯安全 介于高低阀值之间 风扇正常正转 绿灯安全 大于高阀值 风扇正转停止并反转排出瓦斯气体 红灯亮起 提示危险 实验现象结果