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摘要
煤炭是中国的主要能源，确保煤矿的安全生产对中国的能源工业具有重要意义。以AT89C51单片机为核心设计的采矿环境监控系统主要包括控制模块，信息收集模块，显示模块，无线传输模块和报警模块。温度和湿度传感器以及甲烷浓度传感器收集有关地下空气质量的信息，无线模块将收集的信息传输到控制中心，单片机通过显示模块和警报模块以及地下环境对数据进行处理和判断，来实时监控。这种设计可实现采矿环境的
实时监控和无线传输。该系统性能稳定，价格低廉，操作简便，适用性强。
关键词：矿井监测；单片机；报警；无线传输
I
DesignofMineEnvironmental
MonitoringsystemBasedonMCU
ABSTRACT
CoalisthemainenergyinChina.ItisimportantforChineseenergyindustrytoensure
thesafeproductionofcoalmine.AsystembasedonMCUofAT89C51isdesignedtomonitor
EnvironmentalParametersofMine.Thesystemincludescontrolmodule,information
collectionmodule,displaymodule,wirelesstransmissionmoduleandalarmmodule.
Temperatureandhumiditysensorsandmethaneconcentrationsensorcollectairquality
informationofmine.Wirelessmodulesendstheinformationtothecontrolcenter.TheMCU
processesthedata.Therealtimemonitoringofundergroundenvironmentofmineisrealized
bydisplaymoduleandalarmmodule.Thedesignrealizedthereal-timedetectionandwireless
transmissionofmineenvironment.Andthesystemhasthecharacteristicsofstable
performance,lowprice,easyoperationandstrongapplicability
KeyWords:minemonitoring;MCU;alarm;wirelesstransmission
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目录
第一章.绪论 3
1.1研究背景与发展现状 3
1.2研究主要内容 4
1.3内容研究的意义 4
第二章.方案选择 5
2.1总体方案论述 5
2.2方案一的论述 5
2.2.1方案一的设计结构图 5
2.2.2方案一的设计方法 7
2.2.3方案一的优缺点 7
2.3方案二的论述 7
2.3.1方案二的设计结构图 7
2.3.2方案二的设计方法 9
2.3.3方案二的优缺点 9
2.4方案的选择 9
第三章.硬件电路设计与调试 10
3.1采集模块 10
3.1.1DHT21简介 10
3.1.2MQ-4简介 12
3.13ADC0809简介 13
3.2A/D转换模块 13
3.2.1A/D的转换原理 14
3.2.2工作原理及内部结构 14
3.2.3ADC0809与单片机连接电路 16
3.3单片机最小系统模块 16
3.3.1AT89C51 16
3.3.2复位电路 17
3.3.3晶振电路 20
3.3.4单片机最小系统设计 21
3.4OLED显示模块 22
3.5NRF905无线模块 24
3.6报警及键盘控制模块 25
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3.7电源模块 27
3.8实现结果 27
第四章.系统软件设计 28
4.1系统流程分析 28
4.2温湿度采集及处理函数 28
4.3MQ-4甲烷浓度传感器检测流程设计 29
4.4A/D转换程序设计 3
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