AT89C51单片机矿用手持式智能瓦斯测量仪设计+电路图+源程序

摘要：随着我国经济的快速发展，各行各业对煤炭的需求急剧增加，而各种矿难事故的发生，使得煤炭安全生产面临严峻的挑战。为了确保矿井的生产安全，国内开发出很多种类型的瓦斯测量仪。针对传统的瓦斯测量仪体积较大、安装复杂的缺点，利用单片机技术及相关气体传感器设计了一种便携式瓦斯测量系统，系统主要由电源模块、气体传感器及信号调理模块、单片机控制模块、键盘、LED 显示器和声光报警模块等部分构成。详细介绍了系统硬件设计过程与软件系统设计方法。最后进行了系统测试，结果表明该系统不仅可精确检测并显示井下空气中的瓦斯浓度，还能根据瓦斯浓度的大小及时发出声光报警信号，提高了矿井施工的安全性。61275
毕业论文关键词：瓦斯检测；气体传感器；AT89C51 单片机；报警
Abstract: With the rapid development of China's economy, a sharp increase in demand for coalfrom all walks of life, and various accidents occur, making coal production safety is facingserious challenges. In order to ensure the safety of mine production, many kinds of gas meter aredeveloped. According to the traditional gas meter volume larger, installation defects of complex,a kind of portable gas measuring system is designed by using SCM technology and gas sensor,system mainly consists of power module, gas sensor and signal conditioning module, MCUcontrol module, keyboard, LED display and sound and light alarm module. The design ofhardware and software system of the system are introduced in detail. Finally, the system testresults show that the system can not only accurate detection and display the concentration of gasin underground air, can according to the size of gas concentration time audible and visual alarmsignals, improve the safety of the construction of the mine.
Keywords: Gas detection;Gas sensor;AT89C51 microcontroller;Alarm

1 绪论.4

1.1课题的研究背景及意义 4

1.2 国内外发展状况 .. 4

2 瓦斯检测5

2.1瓦斯性质 .5

2.2瓦斯检测方法 . 5

2.3 载体催化燃烧式元件结构与工作原理6

3 硬件电路设计8

3.1 系统设计原理框图.. 8

3.2 敏感元件的选择.9

3.3 信号放大模块设计 10

3.4 A/D转换模块设计. 11

3.5 AT89C51 单片机13

3.6单片机的复位电路及看门狗电路设计..15

3.7 LED显示电路设计. 17

3.8 键盘与接口技术..20

3.9 报警电路设计21

3.10 电源设计22

4系统软件设计..25

4.1 系统主程序流程图. 25

4.2 A/D转换程序流程图 26

4.3 LED显示子程序流程图.. 27

4.4 键盘扫描子程序流程图.. 28

5 系统分析29

结论30

参考文献.31
1 绪论1.1课题的研究背景及意义近几年由于瓦斯爆炸引发的事故给人民带来了巨大的损失。在2010 年，煤矿事故造成的死亡人数为 2433 人，这个庞大的数字已经给人们敲响了警钟。虽然这较十年前减少了一半，但是这依然是一个很庞大的数目。从2011 年起开始，55％的重大煤矿事故中都是由瓦斯爆炸引起的，从07 年开始的近 6 年里，可查询到的 566 煤矿事故中有 209 起是瓦斯事故。从以上数据可看出瓦斯事故多发，其防治形式依然严峻，而有效防治的关键在于要对其形成规律、爆炸特性、突出机理、抽采规律的基础上，必须加强对瓦斯等爆炸气体的监控力度，因此设计一种高效可靠的甲烷气体检测设备势在必行且具有重大意义。现阶段我国能源主要以煤炭为主，也是重要的化工原料。素有工业粮食的美称。有关专家预测，在未来的 30年里，在我国能源构成中煤炭仍然位占主导的地位。从这一点上看来，煤炭的国内地位是无可取代的。因此，就要投入更多的人力物力在在煤矿生产安全上，但前几年，国内的煤矿生产技术较为落后，并且存在部分的煤矿管理水平较低的情况。这两个问题使得国内的煤矿安全事故发生频繁源:自'751.·论,文;网·www.751com.cn/，在很大程度上严重影响了煤矿生产以及人民生命、财产的安全，同时也严重影响了我国国际生产安全方面的声誉。因此，必须采取先进的技术手段解决瓦斯等爆炸问题。那么开发便于携带、精度高的瓦斯测量仪对于煤矿安全生产具有重要的意义。目前国内低瓦斯矿井占 55.6％，本设计的便携式瓦斯测量仪采用催化燃烧式甲烷传感器所以仅适用于低瓦斯矿井。 AT89C51单片机矿用手持式智能瓦斯测量仪设计+电路图+源程序:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_66930.html