基于单片机的一氧化碳检测系统设计

石家庄铁道大学四方学院毕业设计

基于单片机的一氧化碳检测系统设计The Design of Carbon Monoxide Testing

System Based on Single Chip

2014届电气工程系

专业电气工程及其自动化

学号 20106810

学生姓名李婉菁

指导老师冯国胜

完成日期 2014年5月20日

毕业设计成绩单

毕业设计任务书

毕业设计开题报告

摘要

一氧化碳检测仪是一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的仪器，能起到预防一氧化碳中毒的效果，使人们安全放心的工作。

设计方案基于STC12C5A60S2单片机，选择瑞士蒙吧波公司的MQ7一氧化碳传感器。系统将传感器的标准信号通过AD0832为核心的A/D转换电路调理，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示一氧化碳浓度值。文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的一氧化碳容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差。因此，系统具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。

系统以单片机为核心，利用一氧化碳检测传感器检测环境中的一氧化碳的浓度，并利用显示器显示当前的浓度值，同时可设定报警值，超过设定值时进行声光报警。

关键词：一氧化碳检测STC12C5A60S2MQ7

Abstract

Carbon monoxide detector is a kind of instrument used to test and transfinite alarm function in public places . It can prevent carbon monoxide poisoning to make people work safely.

This design is based on STC12C5A60S2 single chip microcomputer, selecting the Swiss wave of corporate MQ7 carbon monoxide sensor. System will change the standard signal of sensor through AD0832 as the core of after A/D conversion circuit by single-chip computer for data processing. Finally it displays the carbon monoxide density by the LCD. This paper introduces the data acquisition subsystem, data processing and data display subsystem and alarm circuit design method and process. System for sampling sites beyond the allowable concentration of carbon monoxide in the single audio alarm circuit driven by triode reminds monitoring personnel. At the same time, the operator for the upper limit of the specific stations can set through the microcontroller programming. In addition, the system of the concentration signal, signal compensation and so on processing to reduce the measurement error. Therefore, this system has high measurement precision, simple structure and good performance.

System uses the single chip processor as the core with the use of carbon monoxide detection sensor to test concentration of carbon monoxide in the environment and uses the display to show the current density. At the same time it can be set alarm value .When it is more than the set value, the system will implement sound and light alarming.

Key words: Carbon monoxide testing STC12C5A60S2 MQ7

目录

第1章绪论 (1)

1.1课题研究的目的意义 (1)

1.2国内外研究现状 (1)

1.3论文研究内容 (2)

第2章系统设计方案 (3)

2.1原理框图 (3)

2.2总体设计思路 (3)

第3章系统硬件设计 (4)

3.1单片机芯片STC12C5A60S2 (4)

3.2传感器模块 (7)

3.2.1传感器概述 (7)

3.2.2结构与特点 (7)

3.2.3主要技术参数 (8)

3.2.4实物图及接口说明 (9)

3.3时钟电路 (10)

3.4存储电路 (17)

3.5电源电路 (15)

3.6显示电路 (15)

3.7声光报警电路 (17)

3.8按键电路 (20)

3.9串口设计 (20)

第4章系统软件设计 (21)

4.1K EIL U V ISION4 (21)

4.2系统程序设计 (21)

4.2.1主程序设计 (22)

4.2.2显示界面子程序设计 (22)

4.2.3时钟模块设计 (23)

4.2.4液晶显示设计 (24)

4.2.5按键控制设计 (24)

4.2.6存储模块设计 (25)

第5章系统的调试 (26)

5.1硬件调试 (27)

5.2软件调试 (27)

第6章结论与展望 (30)

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