基于单片机的甲烷浓度监测报警仪系统设计

基于单片机的甲烷浓度监测报警仪系统设计(论文14600字,外文翻译)
摘要：实时监测甲烷气体的浓度，及时发出警报，这对煤矿产业及工人生命安全都形成了很大的保障，社会意义十分显著。本文围绕课题基于单片机的甲烷浓度监测报警仪系统进行详细论述。文章从软硬件入手，介绍了传感器及单片机元件的信号处理功能。系统以单片机和传感器为主要元件，通过传感器技术采取电路信号，将与甲烷浓度相对应的电压信号输出，电压信号经过模数转化后提供给单片机，经过单片机处理后使驱动器显示出被测气体的甲烷浓度值。如果被测甲烷的浓度值超出了系统预先设置的警示值，则报警系统就会发出警报，并及时切停供电电源，预防爆炸事件，保障矿井工作安全。
关键词：甲烷浓度监测；单片机；传感器

Methane concentration monitoring and alarming device system based on microcomputer
Abstract：Monitoring of methane gas concentration life safety is of great significance for industrial production. This article around the methane concentration monitoring and alarming device system based on microcomputer is discussed. The article, from the perspective of the software and hardware, this paper introduces the sensor and the signal processing function of the single-chip computer components. It is mainly made of single-chip microcomputer and sensor components. It through the sensor signal acquisition circuit, output and methane concentration corresponding to voltage signal and the voltage signal is converted into the single chip microcomputer. After dealing with the single chip microcomputer to make the drive shows the methane density of the gas being measured. If the concentration of methane concentration is greater than the alarm circuit to be tested the preset value, the alarm circuit warning and will cut off the power supply in time to prevent explosion accident, the mine work safety.
Key words：Methane Concentration Monitoring；Microcomputer；Sensor

1.4课题研究的具体内容
本论文中设计的甲烷监测报警仪系统，其功能主要是由单片机运行，通过敏感元件将传感器信号转化为电子信号，转换成数字量是通过ADC0809转换器芯片进行的，电路工作运行稳定性可靠性得到保证，简化电路结构，气体监测仪表不仅可以监测甲烷气体浓度值，还可以设置浓度报警限值，同时还具有控制声光警报声光报警等功能。该甲烷监测报警系统的组成部分有：单片机、敏感元件、数模转换器、显示电路和声光报警电路，其中单片机是整体的核心。
系统监测煤炭矿井中甲烷气体的浓度，通过与预先设定的数值上下限进行对比，如果超出数值限制或发生任何异常便会发出警报声，警告正在矿井中工作的工人停止作业，并提醒安全部门检查排除矿井中的安全隐患，加强矿井中的通风运行，从而保障煤炭作业的安全。设计该系统时，应充分利用新型技术方法及各种软硬件设施，达到标准时还要保证容易操作、运行稳定流畅。

1.5课题研究的基本思路
文章介绍了课题研究的社会背景，强调了课题提出的目的性与必要性，且明确了国内外的发展与现状，同时阐明文章的结构安排。课题所研究内容，叙述了课题的总体框架、思路，阐述了课题所秉承的原则。监测控制技术手段，对甲烷浓度监测的理论进行了多种描述，阐述了气敏元件以及整个系统的结构。硬件实物部分，对构成系统的单片机、敏感元件、数模转换电路、显示电路以及声光报警电路进行了详尽阐述。
 

目  录
1绪论    1
1.1课题研究的背景    1
1.2课题研究的目的与意义    1
1.3国内外的发展与现状    2
1.4课题研究的具体内容    3
1.5课题研究的基本思路    3
2系统的总体方案设计    4
2.1系统的功能要求    4
2.2系统的技术要求    4
2.3系统的组成及总体设计    5
3系统硬件设计    6
3.1系统核心元件单片机    6
3.2敏感元件    8
3.3 A/D转换电路    10
3.4显示电路    11
3.5声光报警电路    12
3.6总体电路原理图    13
4单片机软件设计    14
4.1软件介绍    14
4.2传感器A/D部分    15
4.3显示屏驱动部分    16
4.4报警模块部分    19
4.5系统程序流程图    20
5实验结论    22
5.1实验    22
5.2结论    23
参考文献    23
致谢    25