矿井瓦斯浓度监测电路设计(附件)【字数：8678】
摘 要本论文构建了一款高性能的微处理器系统，实现对矿井环境中瓦斯等有毒气体进行快速准确检测并且当出现浓度超标时立即进行报警的智能控制系统，能够通过液晶屏对检测数据进行高清显示，与此同时还能够通过WIFI无线通信将报警信号发送到手机APP上进行显示。为在硬件角度实现这种类型的矿井瓦斯浓度监测控制系统的最大性能，在AT89C51单片机当作主控微处理器的基础上，使用了LCD1602液晶屏幕、ADC0832采样模块、MQ-7瓦斯传感器、有源蜂鸣器和ESP8266型WIFI模块等器件，通过该款八位数据运算能力的微处理器实现了对液晶屏显示电路、ADC0832转换器电路、瓦斯气体浓度检测电路、报警电路和ESP8266型WIFI通信电路的控制，使矿井瓦斯浓度监测控制系统能够在此基础上稳定工作。本论文还进行了运行测试环节，经过了反复的优化和改进，最终使得这款系统的工作表现出了特别高的指标性能，而且这款系统的工作现象满足预期功能指标需求。
目录
一、 引言 1
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的发展背景 1
（二） 矿井瓦斯浓度监测系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的方案设计 3
（二） AT89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） MQ7瓦斯传感器简介 4
（六） 有源蜂鸣器简介 5
（七） WIFI模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） 瓦斯浓度检测电路设计 7
（四） 报警电路设计 8
（五） ESP8266型WIFI通信电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的主程序流程设计 10
（二） 显示屏驱动子程序设计 11
（三） 瓦斯采集子程序设计 12
（四） 报警声输出子程序设计 13
（五） WIF *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
I驱动子程序流程设计 14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
矿井瓦斯浓度监测系统的发展背景
本次毕业设计是采用AT89C51单片机来作为智能控制系统的主设计，经过了对市面上丰富的关联产品进行调研和探讨后我们可以知道，矿井瓦斯浓度监测系统在很早以前就已经出现在工作生活中了，它的发展历史中伴随着丰富的优化和改进，不单单设计方案和以往的产品有着非常大的不一样，就连里面选用的基础器件也经历了无数次改进。目前市面上比较常见矿井瓦斯浓度监测系统大多数是使用微处理器来担任内部主控芯片，通过程序设计代码结合硬件电路的方法，硬件系统的工作受程序的准确控制，使矿井瓦斯浓度监测系统在工作过程中能够灵活的执行每一项任务指标，通过对当今市场上多数的矿井瓦斯浓度监测控制系统进行调研后能够发现，目前市面上一些常见的矿井瓦斯浓度监测系统主要存在的问题有以下几类，首先是响应速度愈来愈无法满足人们的使用需求，这种问题的出现主要是因为当前技术能力正处于飞速发展的一个阶段，所以各种电子仪器都在朝高速化发展，因此出于体验感受，矿井瓦斯浓度监测系统里面使用的微型控制器的处理速度正在不断被淘汰。其次是研发成本比较高，通过对多款热门的矿井瓦斯浓度监测控制系统进行里面配置方案进行资料调查后能够知道，这一些产品为了提升质量，使用的内部器件则是以高性能芯片为主，这样就造成矿井瓦斯浓度监测控制系统的总体研发成本大大提高，矿井瓦斯浓度监测控制系统发展到今天，正处于快速发展的状态，因为大量的功效更为高的微处理器芯片正在持续进入市面，而且性能更为高、外形体积更加小的传感器也在不断被研发出来，这些新型器件的出现对当今市场上的矿井瓦斯浓度监测控制系统来说不但是一种影响，更是一种推动作用，使矿井瓦斯浓度监测控制系统研发人员能够通过这一些新型器件设计出性能更为强大的产品，各角度目前市面上大多数矿井瓦斯浓度监测系统来看，主要呈现出如下几种特点，首先是外形体积正在不断缩小化，这关键在于嵌入式概念的被人们所接受，使得里面主控电路的外形大小不断被压缩，这种改变使得矿井瓦斯浓度监测系统的稳定性也得到了巨大地提升。
矿井瓦斯浓度监测系统的国内外发展现状
如今国内外的大大小小的研发机构数不胜数，由于市场对于更加智能化的中高端矿井瓦斯浓度监测系统需求日益增长，市场潜力很大，所以很多企业看到了这种机遇，将眼光不断的聚集到中高端矿井瓦斯浓度监测系统的开发领域，近几年来市面上出现的矿井瓦斯浓度监测系统相关产品品牌种类正在不断增加，与此同时愈来愈多的厂家和科研机构将目光更多的投入到了了研究性能更加高端的矿井瓦斯浓度监测系统，该资料显示出现这种现象的主要原因可以归结为两类，首先是随着最近几年科学管理技术程度的不断发展创新，用户早已越来越不能满足于现有产品所展现出的指标性能，而且功能太少，用户迫切想得到一种使用体验更加高端的矿井瓦斯浓度监测系统产品。其次是微处理器技术的不断发展，中高等级别的微处理器芯片成本不断下降，工程师将更多的精力投入到采用这些新型的中高端微处理器芯片来开发更多类型的矿井瓦斯浓度监测系统。
本文主要研究内容
经过上一部分对这种矿井瓦斯浓度监测控制系统发展背景的详细介绍，能够看出目前市面上该系统的分布非常广泛，各大相关厂家都在参与中高端性能矿井瓦斯浓度监测控制系统的设计，本课题的提出，意在研究一款具有较高性能而且研发成本低廉的矿井瓦斯浓度监测控制系统，从而选用了大量性价比高的器件，通过AT89C51单片机、LCD1602显示器、ADC0832采样芯片、MQ7瓦斯气体浓度传感器、蜂鸣器和ESP8266型一体式WIFI模块等的配合，实现各项初期功能需求，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
1、实现AT89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；配置ADC0832模数转换器电路，使其能够在AT89C51单片机的驱动控制下，实现对模拟电压信号的采集，并且能以较快的速度实现对采集结果的转换处理；
目录
一、 引言 1
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的发展背景 1
（二） 矿井瓦斯浓度监测系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的方案设计 3
（二） AT89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） MQ7瓦斯传感器简介 4
（六） 有源蜂鸣器简介 5
（七） WIFI模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） 瓦斯浓度检测电路设计 7
（四） 报警电路设计 8
（五） ESP8266型WIFI通信电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 矿井瓦斯浓度监测系统的主程序流程设计 10
（二） 显示屏驱动子程序设计 11
（三） 瓦斯采集子程序设计 12
（四） 报警声输出子程序设计 13
（五） WIF *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
I驱动子程序流程设计 14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
矿井瓦斯浓度监测系统的发展背景
本次毕业设计是采用AT89C51单片机来作为智能控制系统的主设计，经过了对市面上丰富的关联产品进行调研和探讨后我们可以知道，矿井瓦斯浓度监测系统在很早以前就已经出现在工作生活中了，它的发展历史中伴随着丰富的优化和改进，不单单设计方案和以往的产品有着非常大的不一样，就连里面选用的基础器件也经历了无数次改进。目前市面上比较常见矿井瓦斯浓度监测系统大多数是使用微处理器来担任内部主控芯片，通过程序设计代码结合硬件电路的方法，硬件系统的工作受程序的准确控制，使矿井瓦斯浓度监测系统在工作过程中能够灵活的执行每一项任务指标，通过对当今市场上多数的矿井瓦斯浓度监测控制系统进行调研后能够发现，目前市面上一些常见的矿井瓦斯浓度监测系统主要存在的问题有以下几类，首先是响应速度愈来愈无法满足人们的使用需求，这种问题的出现主要是因为当前技术能力正处于飞速发展的一个阶段，所以各种电子仪器都在朝高速化发展，因此出于体验感受，矿井瓦斯浓度监测系统里面使用的微型控制器的处理速度正在不断被淘汰。其次是研发成本比较高，通过对多款热门的矿井瓦斯浓度监测控制系统进行里面配置方案进行资料调查后能够知道，这一些产品为了提升质量，使用的内部器件则是以高性能芯片为主，这样就造成矿井瓦斯浓度监测控制系统的总体研发成本大大提高，矿井瓦斯浓度监测控制系统发展到今天，正处于快速发展的状态，因为大量的功效更为高的微处理器芯片正在持续进入市面，而且性能更为高、外形体积更加小的传感器也在不断被研发出来，这些新型器件的出现对当今市场上的矿井瓦斯浓度监测控制系统来说不但是一种影响，更是一种推动作用，使矿井瓦斯浓度监测控制系统研发人员能够通过这一些新型器件设计出性能更为强大的产品，各角度目前市面上大多数矿井瓦斯浓度监测系统来看，主要呈现出如下几种特点，首先是外形体积正在不断缩小化，这关键在于嵌入式概念的被人们所接受，使得里面主控电路的外形大小不断被压缩，这种改变使得矿井瓦斯浓度监测系统的稳定性也得到了巨大地提升。
矿井瓦斯浓度监测系统的国内外发展现状
如今国内外的大大小小的研发机构数不胜数，由于市场对于更加智能化的中高端矿井瓦斯浓度监测系统需求日益增长，市场潜力很大，所以很多企业看到了这种机遇，将眼光不断的聚集到中高端矿井瓦斯浓度监测系统的开发领域，近几年来市面上出现的矿井瓦斯浓度监测系统相关产品品牌种类正在不断增加，与此同时愈来愈多的厂家和科研机构将目光更多的投入到了了研究性能更加高端的矿井瓦斯浓度监测系统，该资料显示出现这种现象的主要原因可以归结为两类，首先是随着最近几年科学管理技术程度的不断发展创新，用户早已越来越不能满足于现有产品所展现出的指标性能，而且功能太少，用户迫切想得到一种使用体验更加高端的矿井瓦斯浓度监测系统产品。其次是微处理器技术的不断发展，中高等级别的微处理器芯片成本不断下降，工程师将更多的精力投入到采用这些新型的中高端微处理器芯片来开发更多类型的矿井瓦斯浓度监测系统。
本文主要研究内容
经过上一部分对这种矿井瓦斯浓度监测控制系统发展背景的详细介绍，能够看出目前市面上该系统的分布非常广泛，各大相关厂家都在参与中高端性能矿井瓦斯浓度监测控制系统的设计，本课题的提出，意在研究一款具有较高性能而且研发成本低廉的矿井瓦斯浓度监测控制系统，从而选用了大量性价比高的器件，通过AT89C51单片机、LCD1602显示器、ADC0832采样芯片、MQ7瓦斯气体浓度传感器、蜂鸣器和ESP8266型一体式WIFI模块等的配合，实现各项初期功能需求，下列为本课题将要实现的各项功能指标：
1、实现AT89C51单片机对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；配置ADC0832模数转换器电路，使其能够在AT89C51单片机的驱动控制下，实现对模拟电压信号的采集，并且能以较快的速度实现对采集结果的转换处理；
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/146.html
