学士学位论文--基于单片机的二氧化碳浓度器设计
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二氧化碳浓度毕设
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二氧化碳浓度毕设设计总讲明ⅡGeneral Description of Construction Design Ⅳ第1章绪论61.1 研究的目的及意义61.2 国内外研究的情形71.3 系统的要紧性能指标和工作任务81.4 方案论证8第2章工具简介 102.1 C语言102.2 IAR软件11第3章硬件设计163.1 主控芯片的介绍163.1.1 MSP430F149的工作方式173.1.2 P口介绍193.1.3 MSP430指令的介绍243.1.4 MSP430中断介绍和储备器断介绍263.1.5 MSP430定时器283.1.6 时钟模块 303.1.7 比较器模块313.1.8 模数转换模块323.2 电源电路的设计323.3 晶振和复位电路以及USB下载电路的设计353.4 液晶显示模块LCD12864 373.5 时钟芯片DS1302 393.5.1 DS1302 的差不多组成和工作原理403.5.2 DS1302 内部寄存器413.6 温湿度芯片453.7 二氧化碳气体传感器493.7.1 二氧化碳浓度传感器TGS4160概述49 3.7.2 TGS4160的内部结构493.7.3 TGS4160的工作原理503.7.4 二氧化碳检测电路设计 523.8 超限操纵处理模块52第4章软件设计 544.1 程序的流程图设计544.1.1 主程序设计流程图544.1.2 温湿度和气体采集及处理框图 694.1.3 LCD12864显示流程图85第5章调试与体会915.1 调试过程915.2 总结体会92致谢93参考文献 95婴儿室环境监测电路的设计设计总讲明随着科技的飞速进展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。
关于刚出生的婴儿，刚脱离母体进入新环境，对新环境温湿度的要求同样也专门高。
传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮番值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
基于单片机的CO浓度检测及报警系统设计与制作学位论文
基于单片机的CO浓度检测及报警系统设计与制作Design and Manufacture of CO Concentration Detection and Alarm System Based on SCMCollege ：School of Bailie Engineering﹠TechnologySubject ：Electronic Information Science and TechnologyName ：Directed by ：May 2015郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要本文是以STC89C52芯片为核心设计制作了一种CO浓度检测及报警系统。
通过CO传感器检测空气中CO浓度，经电路处理实现报警及降低其浓度作用。
该系统主要包括ADC0832模数转换芯片，CO检测，蜂鸣器预警电路，LCD液晶显示电路等。
软件编程采用C语言,具有功耗低，成本低等特点。
关键词：CO检测；单片机；报警系统ABSTRACTA detection and alarm system for CO concentration is designed with STC89C52 chip. It detects concentration of CO in air through carbon monoxide sensors, the role of alarm and reduce its concentration is achieved by circuit.This system mainly consists of ADC0832 chip,detection of CO, buzzer alarm circuit and LCD liquid crystal display circuit.The software is programmed with C language. Therefore,the system is characterized by low power dissipation and low cost.Key words: detection of CO;Single chip microcomputer; alarm system目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2 CO检测仪的种类 (2)1.3 设计任务 (2)第2章 CO检测系统硬件设计 (3)2.1 STC89C52单片机简介 (3)2.2单片机最小系统的设计 (5)2.3数据采集系统的简介 (7)2.4模数转换器的简介 (8)2.5按键电路的设计 (9)2.6外围扩充存储器的简介 (9)2.7上拉电阻电路的设计 (10)2.8液晶显示器简介 (10)2.9报警电路的设计 (11)第3章 CO检测系统软件设计 (13)3.1软件设计结构 (13)3.2主程序模块的设计 (14)3.3模数转换的设计 (15)3.4按键模块的设计和时钟模块的设计 (16)3.5液晶显示模块的设计 (17)第4章系统调试及功能实现 (18)4.1总体系统调试 (18)4.1.1软件调试 (18)4.1.2 软件下载 (18)4.2 实物展示 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)第1章绪论1.1课题的背景和意义一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。
基于单片机的CO浓度报警器的设计
０ 引 言 在 日常生活 中越 来越 多 的家 庭都 在 使用 煤 气 ，在使 用 完煤 气 后 由于人 们 的疏忽 而偶 尔会 有忘 记 关掉 煤气 的现 象 发 生 ，给 人 身 及财 产 安全带 来威 胁 。在煤 气泄 漏 后人 们不 能及 时 感觉 到 煤气 泄 漏而 使人 中 毒，在 家 中没人 时煤 气 泄漏 遇 明火会 发 生爆 炸 等 等一 系列 的事 故 都会给 人们 带来 很大 的损失 。北 方冬 季 取暖 煤 等燃 料 在不 完全 燃烧 时 也会 产 生 Ｃ Ｏ而 使人 中 毒等 事 故 。鉴 于在 使用 煤
Ｃ Ｏ浓度数值高于 设定 的安全 阈值时， 电路将迅速进行语音报警 和蜂 鸣器报 警， 由液 晶显示屏显 示所在环境 的 Ｃ 并 Ｏ浓度 值， 所有指标 均达到 了 设计要 求。此 外， 实物电路制作成本不高 ， 易于操作 ， 有较 高的应用价值 。 关键词 ： Ｏ浓度 ； Ｃ 传感器 ； 语音报警
图２ ＭＱ一 ９模块 工作 原理图 ． ＡＤＣＯ ０ ） ８ ４ 较 器 与设 定 的闽值进 行 比较 ， 若测 得 的浓 度值 高 于设 定 的阈 值 ， 则 ３２ 模 数 转换 模块 （
指 示灯 （ 色发 光二 极管 ） ； 测得 的浓 度低 于 设定 的 阈值 ， 指 红 亮 若 则
Ｉ 量 ｓｉＦ 坌 ｈｙｅ ｅｕｎ ｊ ｘ
基于单 片机 的 Ｃ Ｏ浓 度报 警器 的设 计
任 航
（ 海南师 范大 学物 理与电子工程学院 ， 海南 海 口 ５ １５ ） ７ ８ １
摘
要： 详细介绍 了 Ｃ Ｏ浓度报警器 的设计 思路及过程 ， 阐述 了各主要单 元电路及整体 电路的工作 原理 通过测试实物 电路 ， 果表 明 ： 结 当
Ａ Ｃ ８４来实 现 Ｃ Ｄ ００ Ｏ传感 器 测得 的模 拟量 转 换成 数字 量 。并通 过 单片 机 Ｓ Ｃ ９ ５ Ｔ ８Ｃ ２来 控制 测 得 的 Ｃ 浓 度 显 示 在 液 晶 显 示 器 上 。 Ｏ
二氧化碳浓度检测设计
目录1 引言12 系统设计方案13 硬件设计23.1微控制器的概述和选择23.2二氧化碳传感器的概述和选择33.3 A/D转换器概述及其接口电路53.3.1A/D转换芯片概述53.3.2ADC0804与单片机的接口电路53.4液晶显示模块的概述和选择63.4.1液晶显示器概述63.4.2LCD1602与单片机的接口电路73.5报警电路的选择74 系统软件设计84.1主程序设计94.2数据转换程序设计94.3液晶显示程序设计104.4报警程序设计115 仿真及调试126 总结14参考文献161 引言随着人类社会的进步和科学技术的发展，人们的生活水平得到了迅速提高，工业生产规模也迅速扩大，但同时导致了二氧化碳的排放成倍增长，如温室效应，土地荒漠化程度加速等，严重影响并破坏着人类的生存环境。
另外，二氧化碳是作物光合作用的主要原料，其含量合适与否直接影响作物的生长。
由于不同作物所需的二氧化碳浓度不同，在二氧化碳的增施中又难于控制对其量的排放，所以研制二氧化碳浓度检测器并用于日光温室的农业生产，对提高农业科技含量，促进农业增产、农民增收有着十分重要的意义。
目前检测二氧化碳的方法主要有化学法、电化学法、气相色谱法、容量滴定法等，这些方法普遍存在着价格贵，普适性差等问题，且测量精度还较低。
而传感器法具有安全可靠、快速直读、可连续监测等优点。
常用的二氧化碳传感器主要有固体电解式传感器、钛酸钡复合氧化物电容式传感器、电导变化型厚膜式传感器等。
这些传感器存在对气体的选择性差、易出现误报、需要频繁校准、使用寿命较短等不足。
而红外吸收型二氧化碳传感器具有测量围宽、灵敏度高、响应时间快、选择性好、抗干扰能力强等特点。
为此，本设计采用红外吸收型二氧化碳红外传感器，整个电路设计力求简单易用，快速直读，价格低廉。
2 系统设计方案本设计是基于红外吸收来实现二氧化碳的浓度检测，传感器采用二氧化碳红外传感器探头，可以实现二氧化碳浓度的显示及上下限浓度的报警等功能。
(完整word版)基于单片机的二氧化碳浓度检测器设计
毕业设计(论文）任务书设计（论文）题目：二氧化碳浓度检测器设计系部：机械工程系专业：机械电子工程学号：学生：指导教师（含职称）：xx副教授）专业负责人: xxx1．设计（论文）的主要任务及目标根据课题要求进行市场调研，确定主要的技术参数;拟定总体方案，并进行论证；检测器原理方案设计；主要元件的选择或设计;检测器外形设计；二氧化碳浓度检测器性能分析，使用说明。
2．设计（论文）的基本要求和内容检测器性能：测量范围700ppm—3000ppm,测量精度-5ppm到5ppm;具有数码显示功能和报警功能;规格：便携式,6V干电池供电;成本：批量生产单套成本小于等于1500元人民币；3．主要参考文献【1】Ir。
Gnus Van de Berg，翻译/汤卫国。
荷兰温室控制系统的发展［J].现代农业装备，2003：42—43.【2】房德君等．一种新型单片机综合试验系统［J].山东工程学院学报，1996，4：15-19【3】刘焕平．MCS-51系列单片机实验板［J］．石家庄职业技术学院学报，2002，4：17-18【4】杨培林，郭晶等．国内外设施农业的现状及发展态势［J］．山东农机化，2003，01：10-11【5】范海涛．世界设施农业发展现状[J］．农村实用工程技术，2001，01：10—11【6】Hashimoto Y，etc．Some speaking plant approach to the synthesis of control system in the greenhouse［J］．Acta Hort,1985，174：219—2264．进度安排二氧化碳浓度检测器设计摘要随着社会经济的发展，人们生活水平普遍提高，瓜果、蔬菜及花卉的社会需求数量和品质要求也不断提高，特别是大中城市需要周年供应新鲜蔬菜，因此农业温室得到迅速发展。
二氧化碳气体对农作物的生长起着非常重要的作用。
近些年来,我国北方农村形成了以日光温室为主导的农业产业化，因此，为二氧化碳的增施创造了有利的条件。
基于单片机控制的二氧化碳浓度测试计
基于单片机控制的二氧化碳浓度测试计相关专题：电子应用时间：2009-06-16 06:56 来源：icbuy亿芯网1 引言大气中过多的二氧化碳(CO2)不仅对人类赖依生存的地球造成威胁，同时公共场合由人体呼吸排出的大量二氧化碳气体也容易导致人们疲劳、注意力不集中、头痛等症状。
因此，在医院、学校等人口密集的环境中设置CO2监控设备可以有效地监测和改善空气质量。
为人们提供更好的生活环境。
最常用的CO2浓度测试方法是非色散红外吸收法(NDIR法)。
这种方法利用CO2有选择性的吸收4．26μm红外线的特性，根据朗伯比尔定律可精确测试CO2气体浓度，但该方法有一个明显缺点，即在CO2浓度较低的地方测试时，需要较长的光路通过气体(气室长度)以获取良好的吸收效应，既意味着需要使用体积较大且具有精密光学器件的设备，与这些昂贵的设备相比，利用半导体CO2传感器测试CO2浓度，具有设备体积小，成本低、寿命长等特点。
提出一种基于CDM416l型CO2浓度测试模块以及Attiny26单片机的CO2浓度测试与自动通风系统的设计方法。
2 CDM4161简介有别于固态或者液态电解质气体传感器，半导体气体传感器是利用半导体材料的各种化学特性将空气中含有的特定气体(即待测气体)以适当的电信号检测或定量的器件。
其优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、寿命长、便于集成化、智能化，能使检测转换一体化。
世界上最先实现半导体气体传感器商品化的是日本费加罗公司发明的TGS系列半导体气体传感器。
CDM4161是费加罗公司生产的一种CO2气体浓度测试模块，其内部集成了TGS4161 CO2气体传感器以及PICl6LF88单片机，CDM4161对空气中CO2气体浓度的测量范围为400～4000 ppm，并且在空气中对CO2气体有高选择性．而对一氧化碳和甲烷等气体不敏感，CDM4161内部集成的单片机可对传感器采集到的信号处理和自动校准，以使其输出的电平值与CO2气体的浓度保持良好的线性关系。
基于单片机的二氧化碳浓度器设计 (16)
二氧化碳传感器TGS4160原理及应用二氧化碳传感器TGS4160是深圳市新世联科技有限公司热销的气体传感器之一，关于二氧化碳传感器TGS4160原理及应用资料，可查看本站二氧化碳传感器TGS4160产品的PDF资料。
TGS4160是日本FIGARO（弗加罗）公司生产的一种固态电化学型二氧化碳传感器（CO2 sensor），该器件除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特性外，同时还具有耐高湿和耐低温等特点。
因而可广泛用于自动通风换气系统或CO2气体的长期监测等应用场合。
下文将给大家叙述该传感器的内部结构和工作原理，给出了一个用二氧化碳传感器TGS4160设计的专用模块的基本应用电路原理图。
１二氧化碳传感器TGS4160概述TGS4160二氧化碳传感器是FIGARO（弗加罗）公司生产的固态电化学型气体敏感元件。
这种二氧化碳传感器除具有体积小、寿命长、选择性和稳定性好等特点外，同时还具有耐高湿低温的特性 可广泛用于自动通风换气系统或是ＣＯ２气体的长期监测等应用场合。
但是，由于TGS4160的预热时间较长（一般为２小时），所以，该器件比较适合于在室温下长时间通电连续工作。
此外，为了方便客户使用，FI-GARO公司还专门设计了带温度补偿的传感器处理模块ＡＭ－４。
该模块采用微处理器进行控制，ＣＯ２气体浓度的输出信号电平为０．０～３．０Ｖ，相当于０～３０００ｐｐｍ的浓度，并有中继转接控制口，可输出高、低两种门限信号以供外接控制使用。
TGS4160传感器的主要技术参数如下：●测量范围：０～５０００ｐｐｍ；●使用寿命：２０００天；●加热器电压：５．０±０．２ＶＤＣ；●加热器电流：２５０ｍＡ；●加热器功耗：１．２５Ｗ；●内部热敏电阻（补偿用）：１００ｋΩ±５％；●使用温度：－１０～＋５０℃●使用湿度 ５～９５％ＲＨ；●产品尺寸：最大外径Φ２４ｍｍ，高２４ｍｍ，引脚长５．８ｍｍ。
２二氧化碳传感器TGS4160内部结构TGS4160二氧化碳传感器是一种内含热敏电阻的混合式CO2敏感元件。
基于单片机的二氧化碳浓度测量及播报系统
（2—2）
其中EMF0=534,R=65为厂商提供的在温度为25摄氏度，湿度为65%时的标定值。由于没有标准的二氧化碳浓度测量仪来进行标定，系统中数据处理将采用厂商提供的标准。
目前，国际成熟的二氧化碳传感器有电化学式、半导体陶瓷式、固体电解质式、红外吸收式等四种原理产品。半导体陶瓷式二氧化碳传感器以其制作简单、成本低廉、抗恶劣环境等特点，受到业内人士的重视。但是，这种类型的二氧化碳传感器市场上不多，可能技术还不够成熟。红外吸收式的CO2传感器的精度及稳定性能都很好，但是由于它需要与光学系统组装在一起成为一个完整的装置。而这种装置体积大，价格高，因此，在一般的公共场合中不方便使用。电化学式及热传导式的CO2传感器虽然体积小，但是其精度、稳定性及对气体的选择性都不太理想。且电化学式的CO2传感器还存在着必须在电解质溶液中使用的缺点。
当代电子技术飞速发展，大规模集成电路不断普及应用，给人们的生活带来巨大的变化。同时人们对于自己的生活质量要求也不断提高。如何根据实际需求设计二氧化碳浓度测量系统就成为一个具有现实意义的课题。传感技术应用的领域越来越广泛，同时对其的要求也越来越高，需求越来越迫切。二氧化碳传感器的技术研究也越来越成熟，产品的性能也越来越高。同时，语音芯片应用不断普及，语音芯片产品的发展也十分迅速，新型号的语音芯片的功能更加强大。这使得设计一个二氧化碳浓度测量系统在技术层面上的难度逐渐降低。
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因为有不同的设置功能要实现，用LCD显示比较方便，可以切换不同设置界面和二氧化碳浓度显示界面。
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单片机控制语音芯片来进行语音播报。每次播报的内容中有很多是重复的，只有二氧化碳的浓度值是变动的。因此通过单
(整理)二氧化碳检测仿真之二氧化碳检测仪论文.
二氧化碳检测仿真二氧化碳检测仪论文目录1 项目概况 (1)2 设计的目的、意义和背景 (2)3 方案论证 (2)3.1二氧化碳传感器选择 (2)3.2显示 (3)3.3单片机选择 (3)3.4A/D转换选择 (4)3.5选定方案 (4)4 硬件系统设计及简介 (5)4.1STC90C516RD+单片机 (5)4.2MG811 (7)4.3A/D转换模块 (9)4.4LCD1602 (11)4.5总设计电路图 (12)5 软件设计 (12)5.1系统流程图 (12)5.2LCD1602显示程序 (13)5.3A/D转换程序 (14)5.4计算CO2浓度值 (15)6 调试 (16)总结 (18)致谢 (18)参考文献 (20)附录 (21)基于单片机的二氧化碳浓度检测仪设计摘要随着社会经济的发展，人们生活水平普遍提高，瓜果、蔬菜及花卉的社会需求数量和品质要求也不断提高，特别是大中城市需要周年供应新鲜蔬菜，因此农业温室得到迅速发展。
二氧化碳气体对农作物的生长起着非常重要的作用。
近些年来，我国北方农村形成了以温室大棚为主导的农业产业化，因此，为二氧化碳的增施创造了有利的条件。
由于不同作物所需的二氧化碳浓度不同，在二氧化碳的增施中又难于控制对其量的排放，所以研制二氧化碳浓度检测器并用于温室大棚的农业生产，对提高农业科技含量，促进农业增收，农民增收具有深远的意义。
针对温室二氧化碳浓度，设计了以单片机为核心的温室大棚二氧化碳浓度监控系统。
本文对系统的的软硬件经行了详细的设计，实现了二氧化碳浓度的精确测量。
为了便于系统的调试、修改和改进，采用模块化设计，主要包括数据采集模块、数据处理模块、显示模块。
关键词：二氧化碳浓度单片机1 项目概况以STC90C516RD+单片机为主控制器，MG811作为二氧化碳传感器，由LCD1602构成显示模块。
此次设计要求是设计电路简单可靠，尽量选用新型元器件。
为提高效率，缩短开发周期，不仅要仿真电路设计和软件设计，同时还要仿真将两者结合，共同调试，排除各种软硬件故障。
基于单片机的二氧化碳浓度器设计_毕业设计
本设计使用STC89C52单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动1-Wire总线,利用1-Wire总线协议,实现了多点温度和湿度的精确测量。
利用STC89C52单片机本身强大的功能和内部RAM资源，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输，并能利用软件方便的逻辑判断实现了1-Wire总线的ROM搜索,实现了测温器件18B20的枚举，实现了无人干预的测温点的动态裁剪，所以本设计具有很强的现实应用性。
另外，本系统的湿度检测没有完成。
本文从1-Wire总线的原理入手，详细阐述了1-Wire总线的ROM搜索过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。
关键词：DS18B20 ；单片机 MCU；串行传输Serial Data Transfer；单总线1-wire interface第1章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是粮库日常工作的重要内容，是衡量粮库管理质量的重要指标。
它直接影响到储备物资的寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度的监测工作，因为温度的升高，就意味着粮库内的有氧呼吸的加强，就意味着马上就要发生腐烂霉变。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温度测量仪。
在我们的印象中，温度的测量不外乎由传感器、放大器、数码显示、报警器等单元组成。
但是通过实际的考察，现实的系统根本不是这个样子：由于粮食要定期的通过熏蒸来除虫、防鼠，熏蒸药剂具有高毒性，高腐蚀性，人员根本不能随意接触到仓内设备，更不要说通过数码管的显示和报警器来及时发现温度的异常变化，同时出于防爆的要求，在仓库内部的系统，是完全密封的，并被充入低氧高氮的气体，平时人员根本不能及时进入。
因此现在的监控系统都是由计算机监控，采用专用组态软件、单片机及数字传感器组成的，具有500-1000个测温点的，网络化的数字式温度检测的系统。
下图展示了一种可能的结构图1.1现场采集站通过一线牵采集模块，对粮仓的温度进行测量采集，每个粮仓约有200点模拟量输入（温度）并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。
基于单片机气体浓度检测系统的设计毕业设计
基于单片机气体浓度检测系统的设计1 引言1.1 项目的研究背景随着人民生活水平的提高和对环境问题及健康问题的日益重视，室内空气品质状况受到越来越多的关注。
由于现代生活节奏的加快，人们在起居室、办公室等室内环境的滞留时间越来越长。
如果把工作、居住和休闲的时间都加在一起，在西方工业发达国家人们在室内停留的时间己达全天的93%左右，而我国也超过了全天的85%室内空气品质状况直接影响人们的身体健康。
恶劣的室内空气是不良建筑物综合症的主要原因。
美国环境保护局(EPA)与世界卫生组织(WHO)进行的联合调查表明，有大约20%的美国建筑存在严重的室内空气污染，40%有一定程度的室内空气污染，另40%存在轻微或没有室内空气污染[1]。
根据美国环境健康总署的调查，室内主内空气污染常常是室外空气污染浓度的2-3倍，在冬季缺乏通风，使用燃料取暖炉等情况下甚至高达100倍。
一般家庭室内可检测到的污染物多达300种，而有68%的人体疾病与室内空气污染有关。
美国职业安全及健康局的报告认为，在美国，企业因室内空气恶劣而造成的工时损失平均约每人每日14-15分钟[2]。
1.1.1 气体危害现状仅以人类自身来说，其日常生活和生产活动都与周围的大气环境密切相关，大气的变化对人类有极大的影响。
空气中还有有毒气体，会给人类带来灾难。
可燃气体的泄露会引起爆炸和火灾使人类的生命和财产遭受损失。
随着工业规模逐渐扩大，产品的种类不断增多，气体原料和生产过程中的产生的气体种类和数量不断增多，尤其是石油﹑化工﹑煤炭和汽车等工业发展，致使大气污染日益严重。
酸雨﹑温室效应和臭氧层破坏成为严重的环境问题。
环境污染已逐渐影响到人类的生存。
因此，对人类生存和生产环境中的各种气体，气味进行准确的检测和分析是必要的。
近几年的研究注意到，居室的室内污染问题也越来越为突出，严重威胁人体健康。
长期生活和工作在有污染的室内环境中，易出现不适感，症状多为头痛﹑流鼻涕﹑眩晕﹑行动迟缓和记忆力衰退等，世界卫生组织将此种现象称为“致病建筑物综合症”。
基于51单片机二氧化碳监测设计的立项依据
基于51单片机二氧化碳监测设计的立项依据一、背景介绍随着现代工业和交通的快速发展，二氧化碳作为一种重要的温室气体，正逐渐在大气中积累，引发了全球气候变暖和环境污染等严重问题。
因此，对二氧化碳浓度进行监测和控制至关重要。
51单片机作为一种常用的微处理器，具有稳定性高、成本低等优势，可以很好地应用于二氧化碳监测领域。
二、项目描述本项目旨在利用51单片机设计一种二氧化碳监测系统，通过传感器采集环境中二氧化碳的浓度，并通过单片机进行数据处理和显示。
同时，系统还应具备报警功能，当二氧化碳浓度超过设定阈值时，能够及时发出警报信号，以保障人员的健康和生命安全。
三、项目目标1.设计一种高精度、高稳定性的二氧化碳监测系统；2.实现对二氧化碳浓度的实时监测和数据显示；3.具备二氧化碳浓度超标时的自动报警功能；4.系统应具备较高的实用性和可靠性。
四、项目实施方案1.硬件设计：采用51单片机作为核心控制器，配合二氧化碳传感器、LCD显示屏和报警器等外围设备，构建完整的监测系统；2.软件设计：编写相应的程序，实现数据采集、处理和显示功能，同时设定报警阈值和触发条件；3.系统调试：进行硬件连接和软件调试，验证系统的准确性和稳定性；4.系统优化：根据实际应用需求，对系统进行适当的优化和改进，提高系统性能。
五、项目预期效果1.实现对二氧化碳浓度的准确监测和及时报警；2.提高环境监测的效率和便利性，为环保工作提供有力支持；3.促进51单片机在环境监测领域的应用推广，拓展其在实际工程中的应用范围。
六、总结本项目基于51单片机二氧化碳监测设计，旨在利用51单片机的优势和特点，设计一种简单高效的二氧化碳监测系统，以应对环境污染和气候变暖等问题。
通过本项目的实施，有望为环境保护工作提供新的解决方案，同时也为51单片机在环境监测领域的应用开辟新的思路和方向。
单片机二氧化碳浓度检测
毕业设计（论文）摘要目前，汽车已经很普及，尤其是城市里，它已经成为大部分都市人的代步工具。
经济越发达的地方汽车越普遍。
于此同时汽车的性能也在不断提高。
人类的生活离不开氧气的存在，由于汽车是封闭的空间，这就需要驾驶员可以及时换气，保证车内有足够的氧气。
系统采用单片机自动控制技术，自动检测车内二氧化碳的浓度，及时提醒驾驶员通风换气。
系统的总体布置有四个部分组成：数据采集，信号处理，控制执行部件，串口通讯部分。
系统主要有下列功能：通过传感器检测二氧化碳浓度，经过放大处理和转换器，浓度值显示在LCD上。
当采集的浓度值超过设定值时，报警电路及时反应，发出警报。
系统是以AT89C51为核心控制元件设计的。
成本低，技术开发难度小，适用性强，灵活性好。
关键词CO2测控单片机AbstractAt present,cars have become very popular, especially in the city.Car become most people's transport. The more developed economy where the common car. At the same time the performance of the car also is rising ceaselessly. Life can not do without the presence of oxygen. As the car is closed space, this needs the driver can timely ventilation, to ensure that the car have enough oxygen.System USES single-chip microcomputer automatic control technology, automatic inspection in the concentration of carbon dioxide, timely remind the driver of ventilated take a breath.System layout has four parts: data acquisition, signal processing, control executive part, serial communication part.System mainly has the following functions: through the sensor to test the carbon dioxide concentration, after amplification processing and converter, and displayed on the LCD. When the acquisition of the density than set value, alarm circuit, a timely response. This system based on AT89C51 as the core control component design. Low cost, technology development difficulty small, applicability, mobility is goodKey words CO2measurement and control Single Chip Microcomputer基于单片机车内二氧化碳浓度测控系统目录摘要 (1)Abstract (2)第二章总体方案的设计 (6)2.1系统的功能要求 (6)2.2系统总体方案的设计 (6)2.3系统工作原理 (7)2.4元器件的选择 (7)2.4.1单片机的选择 (7)2.4.2二氧化碳传感器的选择 (8)2.4.3模拟信号转换器的选择 (11)2.4.4 显示器的选择 (13)2.5键盘的选择 (14)2.6本章小结 (15)第三章系统硬件电路的设计 (16)3.1 微控制器的概述 (16)3.2 二氧化碳传感器电路设计 (18)3.3 A/D转换器及其接口电路图 (20)3.4 LCD显示电路 (20)3.5 报警电路 (21)3.6键盘电路的连接 (22)3.7本章小结 (22)第四章系统软件设计 (23)4.1 主程序流程图设计 (23)4.2 ADC0809流程图设计 (24)4.3显示流程图设计 (26)4.4按键流程图 (27)4.5本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1设计背景与研究意义据调查报告显示，中国作为一个汽车新兴大国，去年已经成为世界最大的汽车生产国和第一大新车市场，汽车保有量近几年迅速扩大。
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本设计使用STC89C52单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动1-Wire总线,利用1-Wire总线协议,实现了多点温度和湿度的精确测量。
利用STC89C52单片机本身强大的功能和内部RAM资源，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输，并能利用软件方便的逻辑判断实现了1-Wire总线的ROM搜索,实现了测温器件18B20的枚举，实现了无人干预的测温点的动态裁剪，所以本设计具有很强的现实应用性。
另外，本系统的湿度检测没有完成。
本文从1-Wire总线的原理入手，详细阐述了1-Wire总线的ROM搜索过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。
关键词：DS18B20 ；单片机 MCU；串行传输Serial Data Transfer；单总线1-wire interface第1章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是粮库日常工作的重要内容，是衡量粮库管理质量的重要指标。
它直接影响到储备物资的寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度的监测工作，因为温度的升高，就意味着粮库内的有氧呼吸的加强，就意味着马上就要发生腐烂霉变。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温度测量仪。
在我们的印象中，温度的测量不外乎由传感器、放大器、数码显示、报警器等单元组成。
但是通过实际的考察，现实的系统根本不是这个样子：由于粮食要定期的通过熏蒸来除虫、防鼠，熏蒸药剂具有高毒性，高腐蚀性，人员根本不能随意接触到仓内设备，更不要说通过数码管的显示和报警器来及时发现温度的异常变化，同时出于防爆的要求，在仓库内部的系统，是完全密封的，并被充入低氧高氮的气体，平时人员根本不能及时进入。
因此现在的监控系统都是由计算机监控，采用专用组态软件、单片机及数字传感器组成的，具有500-1000个测温点的，网络化的数字式温度检测的系统。
下图展示了一种可能的结构图1.1现场采集站通过一线牵采集模块，对粮仓的温度进行测量采集，每个粮仓约有200点模拟量输入（温度）并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。
现场控制站现场控制站可用西门子PLC控制现场输送机、提升机、电动闸门、通风机的启动运行，以及报警等功能的反馈信号，实现自动化控制。
上位机上位机运行组态通用工业过程监控软件，对现场的设备进行监控、并对仓库温湿度进行巡回检测。
并生成动态画面、报表、报警、曲线等数据管理功能。
这就要求我们必须设计一种高可靠，高一致性，基本免维护，可自由增减测温点，并具有和计算机联网交换数据的能力的测温组件。
1.2设计过程及工艺要求根据实际的需求，我们提出了测温组件的基本功能，需要说明的是，在这里你看不到传统的温度显示功能，因为实际上工作人员根本不可能到现场去记录温度的显示。
同时增加了组件的测温点免维护自由增减功能，以适应系统的规模的自由裁剪。
1.2.1基本功能检测温度测温点免维护自由增减过限指示与计算机通讯1.2.2主要技术参数温度检测范围：-40℃-+60℃测量精度： 0.5℃报警方式：闪动的LED指示灯通讯方式：RS232 9600，N,8,1第2章系统总体设计本设计是以STC89C52为基本系统核心的一套检测系统，其中包括、单片机、复位电路、温度检测、过限指示、通讯接口、系统软件等部分的设计。
图2.1 系统总体框图2.1温度传感器的选择方案一：采用热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。
铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。
缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。
按IEC标准测温范围-200～650℃，百度电阻比W（100）=1.3850时，R0为100Ω和10Ω，其允许的测量误差A级为±（0.15℃+0.002 |t|），B级为±（0.3℃+0.005 |t|）。
铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。
在工业中用于-50～180℃测温。
方案二：采用AD590。
采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。
M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。
使用可靠。
它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。
作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。
AD590的测量信号可远传百余米。
综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。
方案三:采用DS18B20。
DS18B20 数字温度传感器，测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
具有独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温。
工作电源: 3~5V/DC。
在使用中不需要任何外围元件；测量结果以9~12位数字量方式串行传送。
综合比较方案二与方案三，方案三更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。
2.2信号采集2.2.1 DS18B20基本知识DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
2.2.2 DS18B20产品的特点（1）、只要求一个端口即可实现通信。
（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）、测量温度范围在－55。
C到＋125。
C之间。
（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）、内部有温度上、下限告警设置。
2.2.3 DS18B20的引脚介绍TO－92封装的DS18B20引脚排列见图2.2，其引脚功能描述见表2.1。
图2.2 DS18B20引脚（底视图）2.3信号分析与处理由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对STC89C52单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。
DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。
该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。
所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。
而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。
数据和命令的传输都是低位在先。
2.3.1单总线的实现（1）DS18B20的复位时序图2.3 DS18B20的复位时序D S18B20的读时序对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
DS18B20的读时序是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。
DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。
图2.4 DS18B20的读时序（2）DS18B20的写时序对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
图2.5 DS18B20的写时序2.3.2 DS18B20的使用DS18B20内部结构图2.6 DS18B20内部结构DS18B20测温原理如图2.7所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图2.7中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图2.7 DS18B20的测温原理DS18B20有4个主要的数据部件：（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。
光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
（2）DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB 形式表达，其中S为符号位。
图2.8 DS18B20温度值格式这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。
（3）DS18B20温度传感器的存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
（4）配置寄存器该字节各位的意义如下：图2.9 配置寄存器低五位一直都是"1"，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。
在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。
R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）图2.10 温度分辨率设置表（5）高速暂存存储器高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如表5所示。