基于单片机的井下瓦斯浓度智能传感器设计

本科毕业设计（论文）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ＇ｓ ｅｃｏｎｏｍｙ， ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｈａｒｐ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｃｏａｌ． ｂｕｔ ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ａｃｃｉｄｅｎｔ＇ｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ， ｃａｕｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓａｆｅｔｙ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆａｃｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｔｅｒｎ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ． Ｔｈｉｓ ｐｉｅｃｅ ｏｆ ａｒｔｉｃｌｅ ａｉｍｓ ａｔ ｔｈｅ ｇａｓ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ． Ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ， Ｉ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ， ｄｅｓｉｇｎ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｍｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｔｈｅ ｇａｓ ｓｙｓｔｅｍ， ａｌｌ－ｗｅａｔｈｅｒ ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｓｈａｆｔ ｇａｓ ｄｅｎｓｉｔｙ． Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｕｓｅｓ ｔｈｅ ａｃｏｕｓｔｏ－ｏｐｔｉｃｓ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ， ｏｎｃｅ ｇａｓ ｅｘｃｅｅｄｉｎｇ ｔｈｅ ａｌｌｏｗｅｄ ｆｉｇｕｒｅ， ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｍｉｎｄｓ ｔｈｅ ｄｏｗｎｈｏｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋｅｒ ｔｏ ｅｖａｃｕａｔｅ ｕｒｇｅｎｔｌｙ ｉｍｍｅｄｉａｔｅｌｙ， ａｖｏｉｄｓ ｔｈｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｃａｓｕａｌｔｙ． Ａｌｓｏ ｐｕｔ ｔｏ ｕｓｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒｅｍｏｔｅ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｒｒｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔｅｎｃｅ ｓｕｐｕｒ ｒｉｓｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｉｓ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｅｎｓｏｒ ａｄｏｐｔ ｃｌｏｓｅ－ｃｙｃｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｓｕｒｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｌａｃｉｄｉｔｙ． Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｔａｋｅ ａｔ８７Ｃ５５２ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｓ ａ ｃｏｒｅ， ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｇａｓ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｗａｒｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｓａｆｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ， ｄｕｒａｂｌｅ， ｓｕｉｔｓ ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｇａｓ ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ， ｍａｙ ｒｅｄｕｃｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ａｃｃｉｄｅｎｔ＇ｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｇｒｅａｔｌｙ， ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｖａｔｅ ｃｏｓｔｓ， ｒａｉｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｉｏ， ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｃｏａｌ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ． ＫＥＹＷＡＲＤＳ： ｇａｓ， ＡＴ８７Ｃ５５２， ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
本科毕业设计（论文）
目录
摘要（中文）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ＩＩ 摘要（英文）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ＩＩＩ １ 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １
１．１ 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １ １．２ 系统简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ２ ２ 系统功能介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３ ２．１ 性能描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３ ２．２ 系统框架结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 错误！未定义书签。 ３ 硬件电路介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １２ ３．１ 甲烷传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． １２
学生姓名
所学专业
班
级
学
号
指导教师
XXXXXXXXX 系
二 ○ **年 XX 月
本科毕业设计（论文）
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。这篇文章就是针对导致矿难频发的瓦斯浓度进 行监控而设计的。
在文章里，我针对瓦斯的特点，设计出同时监测高低浓度的瓦斯系统，全天候不 间断的对井下瓦斯浓度进行监测。同时采用声光报警系统，一旦瓦斯超标，系统立即提 醒正在井下作业的工人紧急撤离，避免人员伤亡，并且还运用红外遥控系统来进行远程 监控。设计这种智能传感器采用闭环控制来确保采样的平稳。
本科毕业设计（论文）
学 科 门 类 ： 单位代码 ：
毕业设计说明书（论文）
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基于单片机的井下瓦斯浓度智能传感器的设计
ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＨＥ ＵＮＤＥＲＧＲＯＵＮＤ ＧＡＳ ＤＥＮＳＩＴＹ ＳＩＮＧＬＥ－ＣＨＩＰ ＭＩＣＲＯＣＯＭＰＵＴＥＲ ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ ＳＥＮＳＥ ＯＲＱＡＮ ＤＥＳＩＧＮ
该传感器以 ＡＴ８７Ｃ５５２ 单片机为核心，实现对瓦斯的检测、报警和控制，安全可靠， 经久耐用，适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本， 提高煤炭开采率，为我国煤炭事业做出贡献。
关键词：瓦斯，ＡＴ８７Ｃ５５２，ＰＩＤ 控制器