基于ATmega16单片机的甲烷浓度控制系统设计

合集下载

基于单片机甲烷浓度监测的研究

ｍｅｈｎｏｃｎｒｔｏｒｒａｅｈｎｔｅｐｅｅａｕｆａａｍｉｃｉ，ｔｅａａｉｃｉｗｏｌｅｄｏｔａ — ｔａｅｃｎｅｔａｉｎｓｗｅｅｇｅｔｒｔａｈｒｓｔｖｌｅｏｌｒｃｒｕｔｈｒｃｒｕｔｕｄｓｎｕｎａｌｍ
ｖｌｇｉｎｌｏｔａｅｃｎｅｔｔｎＴｅｈｏａｅｓｇａｓｗｒｅｔｉｔｈＵａｔｒＡＤｃｎｅｏｏｔｅｓａｓｆｍｅｈｎｏｃｎｒｉ．ｈｎｔｅｖｈｇｉｎｅｅｓｎｎｏｔｅＭＣｅ／ｏｖｍｉｎ，ａｇａｏｌｆｆｅｒｅｓｄｂＵｔｅｄｖｒｗｏｌｈｗｔｅｍｅｓｒｄｇｓｍｅｈｎｏｃｎｒｉａｅｆｈａｕｅａｔｒｐｃｓｅｙｔｅＭＣｈｒｅｕｄｓｏｈａｕｅａｔａｅｃｎｅｔｔｎｖｕ．Ｉｅｍｅｓｒｄｏｈｉａｏｌｔ
度报警监控系统，实现了数字瓦斯气体的实时监控。为实现数字化井下测控和可视化综合管理提供了切实可行的方案。关键词：浓度检测；报警检测装置；单片机
中图分类号：９４３Ｘ２．文献标识码：Ａ
ＳｕｄｎｍｅｈａｅｃｎｅｔａｉｎｏｉｏｉｇｂａｅｏＣＵｔｙｏｔｎｏｃｎｒｔｏｍｎｔｒｎｓｄｎＭ
基于单片机甲烷浓度监测的研究
朱高中
（渭南师范学院物理与电气工程学院，渭南７４０）１００

单片机甲烷浓度监测仪硬件设计

第1章概述1.1 项目提出的必要性和国外研究水平和动向从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可看出，在本世纪中叶以前，煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。

在去年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高通风、甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿甲烷检测监控的最迫切的任务之一。

煤矿生产安全监控系统，是目前为止实际通风甲烷管理工作中最重要和最有效的自动化手段，已经装备监控系统的煤矿的甲烷事故发生率大为下降，实践证明，煤矿生产安全监控系统对保障煤矿安全生产，提高煤矿生产率，提高煤矿自动化程度以及促进煤矿管理现代化水平，都有着举足轻重的作用。

煤矿生产安全监控系统虽在国已有生产和应用，但还没有一种真正适合于中小型煤矿使用的产品，我国从八十年代初期开始引进煤矿生产安全监控系统，历经了直接引进、消化吸收、仿制配套、自主开发的过程，但迄今为止的产品大多都是面对大型矿井设计的，而且自身尚有一些有待解决的问题，如:造价高，系统最基本的配置过于庞大，运行费用大传感器测量稳定性差，调校频繁，寿命短系统安装、维护复杂，操作不便，人机界面较差系统设备可靠性差必须依赖专业的维护队伍，对人员技术，素质有较高的要求。

国外的监控系统技术理论上讲高于国发展水平，但应用于国煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。

综上所述，开发研制适用于中小型煤矿生产安全监控系统的任务迫在眉睫，而根据我国煤矿生产和管理模式，依照我国的有关技术标准，其技术的先进性、产品的可靠性和实用性则是本项目的关键所在。

基于ATMEGA16型微控制器的轮式移动机器人控制系统设计

基于ATMEGA16型微控制器的轮式移动机器人控制系统设计摘要本文基于ATMEGA16型微控制器设计了一种轮式移动机器人控制系统。

该系统主要由硬件电路和软件程序两部分构成。

硬件电路包括ATMEGA16微控制器、电机驱动模块、传感器模块等；软件程序实现了对电机的控制、传感器数据的采集等。

在设计过程中，通过对模块之间的连接和通信进行优化，提高了系统的稳定性和响应速度。

实验证明，该控制系统能够准确地控制轮式移动机器人的运动姿态，并实现自动化巡检和避障等功能。

关键词：ATMEGA16型微控制器；轮式移动机器人；控制系统；电机驱动；传感器模块AbstractA control system for wheeled mobile robots based on ATMEGA16 microcontroller was designed in this paper. The system consists of hardware circuit and software program. The hardware circuit includes ATMEGA16 microcontroller, motordrive module, sensor module, etc. The software programrealizes the control of motors, collection of sensor data, etc. In the design process, the connection and communication between the modules were optimized to improve the stability and response speed of the system. The experimental results show that the control system can accurately control themotion attitude of wheeled mobile robots, and realizefunctions such as automatic inspection and obstacle avoidance.Keywords: ATMEGA16 Microcontroller; Wheeled Mobile Robot; Control System; Motor Drive; Sensor Module1. 引言轮式移动机器人是一种智能化技术应用的重要代表，被广泛应用于巡检、清洁、运输等领域。

基于单片机的甲烷浓度检测系统设计

基于单片机的甲烷浓度检测系统设计作者：赵亚丽来源：《无线互联科技》2017年第10期摘要：以双波长单光路差分检测技术和谐波检测技术为基础，以MSP430单片机为核心控制部件，设计了一个甲烷浓度检测系统，实现了甲烷浓度的实时检测，给出了系统的硬件结构和软件流程图。

同时，利用光子晶体光纤和全返直角棱镜优化了气室结构，使气体吸收光程更长，提高了检测系统的灵敏度。

关键词：甲烷浓度；单片机；检测系统近年来，随着全国各行业的迅速发展，人们的生活水平得到了明显提高，但是经济迅速发展的同时带来了日益严重的环境污染问题。

其中，甲烷是主要气体污染源之一，它能加剧全球的温室效应，使空气中的氧气浓度迅速降低，从而使人窒息死亡。

此外，它又广泛存在于沼气、天然气以及煤矿当中，当其浓度达到爆炸极限后就有可能引发爆炸，极大地威胁着人身和设备安全。

因此研制一个精度高、响应速度快且能实时检测的甲烷浓度检测系统，对有效预防环境污染和瓦斯爆炸有着重要意义。

目前，常用的甲烷浓度检测方法主要有接触催化燃烧法、电化学测量法、光电离检测方法、气敏半导体检测法、红外光谱光吸收法等多种方法[1-2]，其中红外光谱吸收检测法灵敏度高、选择性强且便于维护，所以本文将其作为甲烷浓度检测系统的基本方法，以廉价的宽光谱红外热辐射光源（IR55）作为系统光源，采用差分检测和谐波检测技术相结合的方式构建了一个甲烷浓度检测系统，优化了气室结构，以期提高检测系统的灵敏度和分辨率。

1 系统硬件设计1.1 系统结构甲烷浓度检测系统主要由宽光谱红外光源、光源调制电路、气室、滤光片、光电探测器、偏置放大器、锁相放大器、单片机，射频发射模块、射频接收模块等主要部分组成，其整体框架如图1所示。

单片机通过调制电路控制宽带光源发出中心波长为1.66 μm，且正好扫描甲烷在这附近的整个吸收峰的光。

光线经气室后再经过滤光片得到中心波长相近的λ1和λ2两束光，其中λ1对应甲烷气体的吸收峰，为测量光；波长为λ2的光则不被气体吸收，为参考光。

基于单片机控制的甲烷浓度控制设计

目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的必要性 (1)1.2 国内外研究水平和动向 (1)1.3 课题研究的总体解决方案 (2)第2章智能仪器的研制、基本要求和思路 (3)2.1 智能仪器的研制 (3)2.2 智能仪器设计的基本要求 (3)2.3 课题研究的总体思路 (3)第3章瓦斯报警器的总体设计方案 (5)3.1 概述 (5)3.2 总体设计方案 (5)3.3 总体分析 (5)第4章硬件电路设计 (6)4.1 核心器件8031单片机 (6)4.2 敏感元件 (8)4.2.1 热催化元件的结构 (8)4.2.2 敏感元件工作原理 (8)4.3 小信号放大电路 (9)4.4 A/D转换电路 (11)4.4.1 ADC0809的主要特性 (11)4.4.2 ADC0809芯片的引脚图及引脚功能 (12)4.4.3 ADC0809与8031单片机的接口设计 (13)4.5 看门狗电路 (14)4.6 报警电路 (16)4.7 显示电路 (16)4.7.1 CD4511简介 (16)4.7.2 74LS377简介 (17)4.8 电源部分 (18)4.9 总体硬件原理图： (19)第5章结束语 (20)参考文献 (21)附录1 (22)第1章绪论1.1 课题研究的必要性从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可看出，在本世纪中叶以前，煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。

利用ATmega16L设计的温度控制系统.

利用ATmega16L设计的温度控制系统利用ATmega16L设计的温度概述：一种基于ATmega16L1 引言随着科学技术的进步，检测行业发展快速，除了检测项目和内容不断扩大，更重要的是检测愈来愈科学化、职能化，主要表现在检测过程及检测结果由计算机监控和显示。

多点温度的采集控制近年来在检测行业应用较为广泛，其中以微机为核心的监控技术价格低廉，使用方便，应用也最普遍。

本文主要介绍基于ATmega16L单片机的温度控制系统的设计，具体包括炉温的采集和控制、LCD显示以及PC机绘制温度变化的曲线图等。

硬件和软件设计采用模块化的思想，系统集成度较高。

2 系统的硬件设计图1为系统硬件的总体结构图。

系统由主控制器、温度2．1 主控制器系统主控制器采用ATmega16L，该单片机是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，具有先进的RISC结构，内部有大容量的ROM、RAM、FLASH和EEPROM，集成4通道PWM，SPI串行外设2．2 温度采集电路图2为温度采集电路。

该电路主要由温度传感器AD590和差分运算放大器AD524组成，其中温度传感器AD590是一种新型的两端式恒流器件。

激励电压范围是4～30 V，测温范围为-55～+150℃。

当AD590的电流流过一个5 kΩ的2．3 温度控制电路该电路主要由2．4 其他电路(1)显示电路系统的模块较多，I／0接口紧张，显示器选用液晶显示器TCl602A，接口采用高4位数据传输方式。

(2)键盘电路系统采用非矩阵式键盘，该键盘结构简单，使用方便，不会占用较多I／O，适用于按键个数较少的场合。

(3)串口电平转换电路电平转换由MAX488器件完成，MAX488为RS-488收发器，速度高于MAX232，简单易用，单+5 V供电，外接少量器件即可完成从TTL电平到RS-488电平的转换。

3 系统软件设计系统采用分层控制方式保证温度控制系统稳定。

下位机采用ATmega16L单片机作为硬件开发核心，采用C语言编程。

基于ATmega16L单片机的矿用甲烷和温度监测仪设计

ｍｅｇａｌ６Ｌ单片机为核心的监测仪设计方案。监测仪采用红外甲烷传感器和单总线数字式温度ＤＳ１８Ｂ１０传感器分别对甲
烷浓度和温度进行准确测量，实现了对采煤层多点温度的精确采集，将采集的甲烷浓度和温度数据发送至地面集中监控
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｔａｃｈｉｅｖｅｄｍｕｌｔｉ — ｐｏｉｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｍｉｎｉｎｇｃｏｌａｓｅａｍｓ，ｔｈｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｄａｔａｏｆＣＨ４ｃｏｎｃｅｎ－
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ — ａｃｃｕｒａｃｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎａｔｒｏｃｉｏｕｓｃｏａｌｍｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｍｉｎｅ — ｕｓｅｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡｔｍｅｇａｌ６Ｌｓｉｎｇｌｅ — ｃｈｉｐ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｔｏｏｋｉｎｆｒａｒｅｄｍｅｔｈｎｅａｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｄｉｇｉｔｌａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒＤＳ１８Ｂ２０ｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｍｅｔｈｎｅａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄ

基于单片机的甲烷浓度检测器设计

电子设计工程Electronic Design Engineering第28卷Vol.28第22期No.222020年11月Nov.2020收稿日期：2019-12-25稿件编号：201912211作者简介：贾亮（1971—），男，辽宁大石桥人，硕士，副教授。

研究方向：信号与信息处理。

在对地下矿区、污水厂等地进行甲烷浓度测量时，检测人员经常需要在一些狭小空间内作业。

由于大型检测设备难以携带，一般利用吸管抽取待测气体，再利用设备测量并记录[1]。

这种测试方法存在很大的误差，且操作繁琐。

为解决这一问题，文中采用新型的红外甲烷浓度传感器作为检测探头，设计一种基于单片机的便携式小型甲烷浓度检测器。

检测器不仅可以采集现场的甲烷浓度含量，还有简洁的交互界面方便操作，提高了工作效率，降低了人工成本，具有很好的应用市场。

1硬件设计系统整体的硬件设计框图如图1所示，整个系统以STM32F407（以下简称F407）为控制核心，外围电路由复位电路、晶振电路、电源电路和4个功能模块组成。

复位电路通过外置按钮触发整个系统复位。

晶振电路向F407提供8MHz 的时钟频率，通过内部倍频的方式转换为168MHz 的系统正常工作时钟频率。

电源电路为整个系统提供5V 和3.3V 的直流电压，使用7.5V 的锂电池组进行供电。

系统的功能模块主要分为4部分：甲烷气体浓度采集、数据存储、LCD 屏显示和图像采集。

下面分别对4个模块进行分析。

1.1浓度检测模块电路设计浓度传感器主要用于检测甲烷气体浓度，传感器采用英国Clairair 公司的高分辨率红外甲烷传感基于单片机的甲烷浓度检测器设计贾亮，张武臣（沈阳航空航天大学电子信息工程学院，辽宁沈阳110136）摘要：针对传统甲烷浓度检测器体积大，不易在狭小空间操作的问题，设计了一种基于单片机的甲烷浓度检测器。

系统程序设计基于实时多任务操作系统μC/OSⅢ进行开发，利用卡尔曼滤波算法进行数据处理。

基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计方案

基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计方案
1 引言
气体检测系统表是工矿企业、社会公用事业、环境保护等领域必备的安全装备。

经过几十年的发展，在可测气体种类、测量范围、精度、稳定性、寿命等主要技术指标方面均有明显提高，随着大规模集成电路技术的发展，仪表向微型化、多参数组合与智能化方向发展。

新型甲烷气体检测系统应具有智能化的特点，能在一定其他气体干扰的情况下工作，可以采用电子鼻。

系统的结构，通过模式识别方法辨识甲烷气体。

以小型化的电子鼻系统为基础的甲烷气体检测系统，在设计上应考虑减小系统的体积、简化气体的进样装置和改进电路以满足低功耗要求等问题；另外便携式检测系统的操作者通常情况下是现场人员，属于非专业人员，系统的操作不能复杂，因此对于系统的人机交互功能在设计上也应得到重视。

传统的基于金属氧化物气体传感器存在气体选择性不高、抗干扰性差的问题，采用单个传感器的检测系统在检测中如果有其它气体干扰，容易出现相似的响应而出现误判。

本文所讨论基于单片机的高灵敏度甲烷检测系统是以微结构金属氧化物气体传感器阵列为敏感元件，结合模式识别技术进行甲烷气体检测的便携式系统。

整个系统由四单元传感器阵列器件、气体进样装置及高速单片机为核心的信号处理电路组成，具有体积小、准确度高、抗干扰能力强等优良性能。

本文要介绍该检测系统的工作原理和设计，着重于低功耗电路的设计。

2 检测系统基本结构
由细导管、微型抽气泵和小气室组成的气体进样部分，以单片机为核心的控制、信号采集处理电路以及显示、键盘、PC 接口电路，还有在PC 机上运。

基于单片机的甲烷浓度检测系统的设计

基于单片机的甲烷浓度检测系统的设计摘要：本文使用红外传感器捕获甲烷浓度信息，然后将其传输到A/D转换器，该转换器再将模拟信号转换为数字信号，然后传输到单片机。

当浓度高于预设定值时，液晶显示屏显示当前甲烷浓度，LED指示灯亮，蜂鸣器开始响动，换气扇开始换气，从而降低甲烷浓度，无线模块将数据传输给远端的上位机。

关键词：单片机；红外传感器；液晶显示屏；甲烷浓度检测1、引言为了解决热催化燃烧法与热导元件法进行测量存在的安全隐患的问题，本设计充分利用STC89C51单片机作为转换器核心的甲烷浓度检测系统控制器，使用红外线传感器进行甲烷浓度检测，利用红外测量的方法，既解决了热催化燃烧法无法进行甲烷浓度高于4%的测量，又解决了热导元件法只适用于甲烷浓度高于5%的检测，完成了全浓度量程检测，且使用寿命长，不易照成元件损坏，在很大程度上既节约了成本，又保证了人员安全。

2、系统总体设计甲烷浓度检测系统方案如图1。

单片机作为核心控制单元，采用电源供电模块给整个系统供电，按键输入模块设定报警预定值，该系统的基本工作方式是：通过利用红外探测器收集沼气和矿洞中的甲烷气体的密度，将模拟值传送到A/D变换器，通过A/D变换器把该模拟值变换成数字值，然后发送到MCU。

图1 甲烷浓度检测系统方案设计3、系统的硬件设计甲烷浓度检测系统中硬件部分设计，主要按照系统的结构框图和设计要求进行设计，并且要结合设备参数进行电路设计，使各个模块都能完整的表现在电路上，发挥其应有的作用。

3.1甲烷浓度检测模块电路设计甲烷浓度检测模块电路如图2，由于NDIR红外传感器输出的是模拟量，因此需要把检测结果通过芯片ADC0832转换为数字量，再传给单片机进行处理。

NDIR红外传感器的“2”口的连接主要是为甲烷传感器的正常运作提供一个额定电源，VCC操作时接+5V电源。

NDIR红外传感器1口与A/D转换器的GND引脚相连，起到一个接地保护的作用。

NDIR红外传感器3口的连接主要是将传感器得到的模拟信号传输给ADC0832然后进行模数转换。

基于ATmega16单片机的空气净化器控制系统设计

基于ATmega16单片机的空气净化器控制系统设计余阿陵;陈显彬【摘要】本文提供一种能使室内空气得到净化的空气净化器设计。

以Atmel公司的AVR单片机ATmega16为核心处理器，通过相应气体传感器进行信号检测，由检测结果，实现了空气排风过滤系统的三个不同等级动力驱动的自动控制。

该空气净化器还具有PM2.5检测值显示、甲醛检测值显示、紫外线发生器控制、负离子发生器控制、定时与睡眠设置以及遥控等功能。

%This article provides a kind of design of air purifier for indoor air purification. The ATmega16 MCU as the core processor is to use,which is one of the products of Atmel company. Through signal detecting with corre-sponding gas sensor,and base on the detection results,it is achieved the air exhaust air filter system of three differ-ent levels of power driven automatic control. At the same time,This air-purifier is equipped with the PM2. 5 detec-tion data display,the CHOH detection data display,the ultraviolet generator control,the negative ion generator con-trol,the time and the sleep setting ,the remote control and other functions.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】4页(P71-74)【关键词】PM2.5;非线性标度变换;移动平均值滤波【作者】余阿陵;陈显彬【作者单位】汕头职业技术学院，广东汕头515041;汕头高威电子有限公司，广东汕头515041【正文语种】中文【中图分类】TP212/2171995年和2012年，国家先后公布了《居室空气中甲醛的卫生标准》和《环境空气质量标准》[1，2]。

基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计

基于单片机的低功耗甲烷检测系统设计
郑耀添
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2008(0)5
【摘要】本文开展了作为电子鼻硬件平台的气体传感器阵列测试系统和高灵敏度甲烷检测系统的研究.研制成功的低功耗高灵敏度甲烷检测系统具有低功耗、智能化的特点,采用电池供电,LCD显示和USB接口,操作方便.检测仪硬件由微结构金属氧化物气体传感器阵列、气体进样装置及高速SOC单片机为核心的信号处理电路组成.在硬件设计中,着重于低功耗电路的设计,采用低功率器件和省电管理模式,使整个系统的工作功率低于1.5 W.
【总页数】3页(P76-78)
【作者】郑耀添
【作者单位】521041,广东潮州,韩山师范学院物理与电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP126
【相关文献】
1.基于单片机的甲烷浓度检测系统设计 [J], 赵亚丽
2.基于单片机的超低功耗压力检测控制系统设计 [J], 黄维洪;王勇;魏明强
3.基于ARM7的甲烷检测器及其低功耗设计 [J], 部凡; 钱问发
4.基于ARM7的甲烷检测器及其低功耗设计 [J], 部凡; 钱问发
5.基于超低功耗单片机MSP430F4250的便携式甲烷检测仪设计 [J], 冯波
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ATmega16单片机的智能温度控制器温室控制系统毕业论文

基于ATmega16单片机的智能温度控制器温室控制系统毕业论文目录1引言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.1.1国外温室控制技术发展 (1)1.1.2我国温室控制技术发展 (1)1.1.3新型技术在温室控制中的应用 (2)2 课题任务及方案论证 (3)2.1 主要任务 (3)2.2 方案论证 (3)2.2.1 温度采集部分 (3)2.2.2显示功能 (4)3 原理概述 (5)3.1 原理框图及原理简述 (5)3.1.1 原理框图 (5)3.1.2 原理简述 (5)4 系统组成 (7)4.1 Atmega16芯片简介 (7)4.1.1 Atmega16单片机介绍 (7)4.1.2 Atmega16产品特性 (8)4.1.3 Atmega16引脚功能 (9)4.1.4 Atmega16内核介绍 (10)4.2 温度采集电路 (11)4.3 HRS1H-S-DC5V(继电器) (16)4.4 MAX485芯片与RS485芯片 (20)5 软件设计部分 (23)5.1MCGS组态软件概述 (23)5.1.1MCGS简介 (23)5.1.2MCGS组态软件系统构成 (23)5.1.3MCGS组态软件的功能和特点 (24)5.1.4MCGS工作软件工作方式 (25)5.2 程序设计 (26)5.2.1程序设计步骤 (26)5.3程序中各模块设计框图 (27)总结 (30)结论 (31)参考文献 (32)附录1 印制板电路原理图 (34)附录2单片机程序 (32)致谢 (62)1引言1.1 课题研究背景温室环境控制技术决定现代温室优劣的重要因数之一，它是随着自动检测技术、过程控制技术、通讯技术、计算机技术的发展而发展起来的。

温室通过各种环境传感器将与温室有关的环境参数(如空气温度、湿度、光照等)采集到计算机中并按一定的规则控制温室的各种执行驱动设备(如天窗、风机、湿帘等)，以达到人工控制温室环境的目的。

【1】1．2．1国外温室控制技术发展世界各国的现代温室控制技术，于20世纪60年代开始快速度发展并逐步完善。

基于ATmega16单片机的甲烷浓度控制系统设计

基于ATmega16单片机的甲烷浓度控制系统设计王美滋;董冠军【摘要】文章设计了一种基于ATmega16单片机的甲烷浓度控制系统,ATmega16单片机是AVR单片机中的高档ATmega系列,具有增强型RISC内核的Flash的单片机,且具有高速处理能力.文章介绍了甲烷浓度控制系统的组成和工作原理,并给出了系统的硬件电路设计和软件设计.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2010(025)006【总页数】2页(P187-188)【关键词】ATmega16单片机;甲烷浓度控制系统;硬件;软件【作者】王美滋;董冠军【作者单位】太原理工大学信息工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学信息工程学院,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TP368.10 引言随着电子技术和计算机技术的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速发展和广泛应用。

AVR的单片机广泛应用于工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器、宇航设备等各个领域。

AVR单片机具有运行速度快、低功耗、芯片内部容量较大、驱动能力强、电源抗干扰性强等特点。

本系统采用AVR单片机中的高档ATmega系列中的ATmega16单片机。

AT⁃mega16单片机是高性能、低功耗的8位AVR微处理器。

ATmega16内含可反复编程的Flash程序存储器、SRAM和EEPROM两种数据存储器、定时器计数器、方向可定义的I/O口、同步串行口、异步串行口、A/D转换器及PWM等丰富的内部资源。

甲烷浓度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在矿井、石油化工等部门中具有非常重要的作用。

1 系统硬件方案设计该系统以ATmega16单片机[1]为控制中心，甲烷浓度测量使用甲烷传感器MJC4系列，采用1602字符型液晶显示器作为甲烷浓度值的显示输出。

编程使用C编译器CodeVisionAVR，CVAVR支持位变量，支持一些标准的外部器件和接口函数。

基于单片机控制的甲烷浓度报警监控仪

【键词】甲烷浓度，气体检测，气体监控，微机控制，敏感元件，电路设计关
ＡＴＲＡＣＢＳＴＴｈａｅｒｓｎｓｔｅｍｅｈｎｏｃｎｒｔｏｌｒｍｏｉｏｏｔｏｌｄｂｈｐｍｉｒｐｏｅｓｒｔａａｅｅｔｔｅｅｐｐｒｐｅｅｔｈｔａｅｃｎｅｔａｉｎａａｍｎｔｒｃｎｒｌｙｃｉｃｏｒｃｓｏ．ｈｔｃｎｄｔｃｈｅｃｎｅｔａｉｎｏｔａｅｃｒｅｔｙＷｈｅｈｅｈｎｏｃｎｒｔｎｉｅｔｄａｒｅｃｅｓｔｅｒｔｄｖｌｅ．ｈｏｃｎｒｔｆｍｅｈｎｏｒｃｌ．ｏｎｔｅｍｔａｅｃｎｅｔａｉｎｔｓｅｉｘｅｄｈａｅａｕｔｅｍｏｉｒｗｉｌｇ、ｏｎｔｌｌｃｏ，ａａｍｎａｅｔｍｅｓａｔｔｅｅｈａｓｎｔａｄｔｅｔｓｅｅｕｔｃｎｂｅｔｆｒ２ｋａｙＴｈｌｒａｄｓｍｉｔｒｈｘｕｔｕｉ，ｎｈｅｔｄｒｓｌａｅｓｎａ０ｍｗａ．ｅｍｏｉｏａｅｖｈｎｔｒｃｎｒｍｏｅｔｅｍｏｔｓｈｄｅｅｉｏａｅｙｐｏｕｔｏｎｓｃａａｔｒｚｄｗｉｈｎｗｅｉｎｏｉｃｉ，ｏｒｃａｕｅｎａａｔｒｎｏｖｎｅｔｉｄｎｐｒｌｆｓｆｔｒｄｃｉｎａｄｉｈｒｃｅｉｅｔｅｄｓｇｆｃｒｕｔｃｒｅｔｍｅｓｒｍｅｔｐｒｍｅｅｓａｄｃｎｅｉｎ

基于ATmega16的工程车辆用空调控制系统设计

基于ATmega16的工程车辆用空调控制系统设计随着工业化的不断发展，人们的工作场所已经越来越多地涉及到了机械设备的运作。

这些机械设备往往需要极其舒适的环境来保障设备的正常运转。

现代的工程车辆作为一种高度自动化、应用较广泛的专业性车辆，其功能强大的同时，由于在使用时经常在粉尘、热尘、高温等环境因素的影响下工作，因此为了保证车辆的正常使用，车辆的工作环境非常重要。

其中，工程车辆用的空调系统设计是其中非常关键的一部分。

基于ATmega16的工程车辆用空调控制系统设计，主要是一个具有计算、控制、存储、通讯等功能的微控制器，能够对工程车辆的环境温度和空气条件进行监测，对空调设备进行控制，并实现对车载温度的控制。

整个系统的设计具有可编程性和实时性的特点，能够对车辆的工作环境进行智能控制。

系统由ATmega16微控制器、温度传感器、LCD液晶屏幕、电子风门、电子马达等组成。

在该系统设计中，温度传感器将环境的温度信息每隔一定时间采集，并由ATmega16进行处理，根据预设的温度标准进行比较，当环境温度不符合标准时，ATmega16将判定为需要进行空调启动，并通过控制电子风门、电子马达等设备，实现对空气的调节和环境温度的控制。

同时，LCD液晶屏幕能够实时显示环境温度、空调运行状态、运行时间等信息，方便车辆使用者进行监控和管理。

总的来说，基于ATmega16的工程车辆用空调控制系统设计能够很好地满足工程车辆使用过程中的环境要求，能够实现对车载温度、空气调节、环境监控等多种功能，是一种非常实用的车载控制系统。

未来，还有更多类似的设计将出现，加入更多的元素，让工程车载控制更加完善。

除了以上提到的基本功能，基于ATmega16的工程车辆用空调控制系统设计还可以结合其他传感器以及相应的控制模块，实现更为多样的控制策略。

例如，可以在系统中添加湿度传感器，根据环境湿度进行空调控制，以达到更为舒适的效果。

同时，还可以添加氧气传感器，监测车内空气质量，进行反馈控制，提高装备使用效率和安全性。

基于ATmega16L单片机的温度控制系统电路设计

基于ATmega16L单片机的温度控制系统电路设计
设计一种基于ATmega16L 单片机的温度控制系统，阐述该系统的硬
件设计方案。

采用模块化设计方法，利用增量式PID 算法使被控对象的温度值
趋于给定值。

主控制器
系统主控制器采用ATmega16L，该单片机是一款高性能、低功耗的8
位AVR 微处理器，具有先进的RISC 结构，内部有大容量的ROM、RAM、Flash 和EEPROM，集成4 通道PWM，SPI 串行外设接口，同时具有8 路10 位A／D 转换器，对于数据采集系统而言，外部无需单独的A／D 转换器，从而可节省成本。

另外，该单片机提供JTAG 调试接口，可采
用自制的简易JTAG 仿真器进行程序调试。

温度采集电路
图为温度采集电路。

该电路主要由温度传感器AD590 和差分运算放大
器AD524 组成，其中温度传感器AD590 是一种新型的两端式恒流器件。

激励
电压范围是4～30 V，测温范围为-55～+150℃。

当AD590 的电流流过一个5 kΩ的电阻时，温度升高1 K，该电阻上的电压增加5 mV，即转换成5 mV／K。

因此，温度在0～100℃间变化时，电阻电压在1．365～1．865 V 间变化。

运算放大器AD524 用于把绝对温度转换成摄氏温度。

温度控制电路
该电路主要由光电耦合器和可控硅组成，如图所示。

单片机发出的控制
信号（PWM）经驱动器后控制光电耦合器的工作状态。

当光电耦合器工作后，使双向可控硅的触发极处于高电平，可控硅处于导通状态，进而控制加热棒的。