基于红外光二极管的有害气体检测系统设计.doc

基于红外发光二极管的 有害气体检测系统设计 The Design on Noxious Gas Detecting System Based on Mid-Inrfared LED 摘 要 本课题所研究的基于中红外发光二极管(MIR一LED)的有害气体检测系统有助于寻求一种可在线实时检测有害气体的新方法。该方法对提高有害气体的检测效率、降低仪器成本，改善城市大气和室内空气环境以及提高一些行业的生产安全具有重要的现实意义。本课题在研究了中红外发光二极管必威体育精装版成果的基础上，结合单片机技术设计并开发了整个系统。文章首先阐述了仪器的整体结构;其次详细说明了各部分的设计思路，着重说明了中红外发光二极管作为红外光源的优势;然后以电路原理图给出了系统的硬件实现;最后给出了部分软件程序代码。整个系统按照功能划分为三个模块：①单色红外光发射系统；②数据采集系统；③单片机控制系统。单色光发射系统包括中红外发光二极管阵列及其驱动电路。数据采集系统包括红外探测器及其偏置电路、信号放大电路及模/数转换电路单片机控制电路包括逻辑控制电路及键盘、显示电路等。 关键词：有害气体；红外光谱；中红外发光二极管；单片机 Abstract We proposed and discussed in this paper a new noxious air detecting system based onMIR-LED.We can use the new system to realize an on line real time detection method.Through that method we can boost the detection efficiency，lower the making cost and ameliorate air qualiy in ubran area and in our homes This paper begins with the entire device sturcutre.Then we explain our designing thought for every modules of the system.Much emphasis is put on the reason why we utilize MIR-LED as the infrared light source.Next we designed the circuit diagram of hardware part and finally implement the software programming.The entire system can be divided into three modules in temrs of functionaliyt:①mono infrared emission system②data collecting system③Control system Mono inrfare demission system consists of MIR-LED array and corresponding driver circuit. Data collecting system consists of Photoelectricity detector and its bias set circuit，signal amplifier circuit and A/D convter circuit .Control system consists of logical control circuit and keyboard,display circuit and so on. Key Words: Noxious has; Infrared spectrum; MIR-LED; MCU . 目 录 1 绪论 1 1.1课题的提出 1 1.2课题的研究方法 1 1.2.1光谱分析技术及仪器概述 1 1.2.2气体检测的红外光谱法 2 1.2.3本课题的研究方法 2 2系统的整体结构 3 2.1 红外光发射系统 4 2.1.1以MI-RLED作为单色光源 4 2.1.2驱动电路 5 2.2红外光接收系统 6 2.2.1用光电导探测器进行光电转换 6 2.2.2偏置电路 6 3 控制系统 8 3.1分频电路 8 3.2脉冲调制电路 9 3.3单片机控制及其接口 10 3.3.1 AT89C52的部分资源 10 3.3.2键盘接口 13 3.3.3液晶显示接口 14 4 数据采集系统 16 4.1直流信号放大电