单片机co浓度检测报警系统(附件)【字数：4528】
摘 要本课题设计了一款基于单片机系统的空气中CO浓度检测报警系统，主要实现对空气中CO浓度的检测且可报警。使用对CO气体较为敏感的气体传感器MQ-7对空气中CO浓度进行测定；主控芯片采用学过的STC89C51单片机作为内部操控芯片，通过ADC0809采样器采样以及LCD1602液晶显示屏显示，将ADC0809采样器以及LCD1602液晶显示屏这两个芯片与单片机的I/O口相连，实现输入数据的采样以及输出数据的显示。采用蜂鸣器以及风扇组成的电路来作为报警系统。本设计可自由设置报警值。
目录
一、 引言 1
二、 CO浓度检测器的方案设计 2
三、 系统硬件设计 3
(一)CO浓度检测器主控电路设计 3
1. STC89C51单片机简介 3
2. 最小系统电路设计 3
(二)CO浓度检测电路设计 4
3. MQ7有毒气体气体传感器简介 4
4. ADC0809采样器简介 5
5. CO气体检测电路 5
(三)液晶屏显示电路设计 5
6. LCD1602点阵屏幕简介 6
7. LCD1602显示电路设计 6
(四)CO浓度过高报警电路设计 7
(五)电源供电模块 7
四、 实物制作与安装 8
总结 12
参考文献 13
致 谢 14
附录一 原理图 15
附录二 PCB图 16
附录三 元件列表 17
附录四 程序 18
引言
（一）选择本课题的背景。如今社会的工业发展十分的迅速，这让社会上的经济发展有很明显的提升，民众的日常生活质量也显著提高，但随之产生的各种环境问题也相应产生，大气污染是最为严重的问题之一，CO便是主要污染物之一。因此，对CO的有效动态检测便十分有必要。在学校所学习到的单片机技术以及传感器技术可以设计一个简便浓度检测器达成我们的目的。
（二）CO浓度检测器的适用场所。许多的家庭都在使用的煤气罐便含有CO气体，且每年都有因为煤气泄漏导致CO吸入过多导致悲剧的产生，设置一个浓度检测器能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
起到很好的防范作用。且CO浓度检测能应用在许多建筑里用作消防报警的功能，或是对室内空气质量进行检测。甚至在医药科研领域，房屋建设，隧道施工，以及军用的设备检测等方面都可以起到一定的用处。
（三）本课题的设计方向。这个课题主要的是设计CO浓度检测器，但考虑到制作成本以及本人的知识水平，只能设计一个适应微小环境的CO浓度检测器。主控芯片采用学过的STC89C51单片机作为控制芯片，通过ADC0809采样器采样以及LCD1602液晶显示屏显示，将ADC0809采样器以及LCD1602液晶显示屏这两个芯片与单片机的I/O口相连，实现输入数据的采样以及输出数据的显示。硬件部分主要采用的芯片为：STC89C51单片机主控芯片、MQ7气体传感器、ADC0809模数转换芯片及蜂鸣器等。
CO浓度检测器的方案设计
CO浓度检测器，主要检测空气中CO的浓度，将MQ7采集到的信息传达给ADC0809采样器，ADC0809数据送至STC89C51单片机对应口，通过单片机进行数据处理。通过编写程序来实现将输出信息通过LCD1602液晶显示屏来展示及蜂鸣器与风扇工作。
本方案需要达成的条件，包括：
（1）硬件方面：要选择性能优越以及成本合适的气体传感器，采用大学所学的51单片机，LCD1602液晶显示屏，无源蜂鸣器及ADC0809采样芯片。
（2）软件方面：采用keli软件平台完成程序的编写。
（3）调试分析：通过软件仿真分析设计电路是否能够正常工作。软件仿真完成后进行硬件搭建及电路实装焊接，焊接完成后开始对实物进行工作测试，观察是否能正常工作运行。通过运行结果观察是否电路是否符合设计要求。
系统的组成结构如图1所示：
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图1 系统的组成结构
系统硬件设计
(一)CO浓度检测器主控电路设计
STC89C51单片机简介
STC89C51单片机是我们接触到最多的一款单片机，它的性能十分卓越，功耗低，基本满足我们所有单片机课程上的需求。这款单片机可供我们烧写高达4K字节的C语言程序用以运行，它的工作频率可达48兆赫兹，这款单片机装载了512字节的RAM，这让它的运行速度得到保证。本文使用此单片机可以和使用到的MQ7气体传感器完美兼容且与其他硬件一同工作时获取信息都能完美实现。这些优点能最大程度的保障CO浓度检测设计的成功运行。STC89C51的外观图如图2所示。
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图2 STC89C51单片机外观图
最小系统电路设计
晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成两个电容和一个晶振并联的二端网络。由于它的特性，晶体振荡器的频率十分的稳定。所有的单片机系统都需要晶振电路，它用以连接单片机内部的电路，产生工作时必要的时钟频率，单片机的操作以及与其他硬件的交流执行都要以这个为前提。晶振的时钟频率越高，那么单片机的运行效率也就越好。所以，晶振电路的设计尤为重要，不能出差错。晶振电路图见图3所示。
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图3 本课题晶振电路图
复位电路的用途：我们将单片机当作我们平时生活中所使用的电脑，当我们使用电脑时出现故障或者蓝屏了，按下重启按钮电脑就会重新启动，程序也会跟着重新启动。单片机的复位电路就相当于电脑上的重启系统，当单片机系统在运行中，系统出现了差错导致无法正常工作时，按下复位按钮就可以重新启动单片机程序。本课题复位电路见图4。
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图4 本课题复位电路图
目录
一、 引言 1
二、 CO浓度检测器的方案设计 2
三、 系统硬件设计 3
(一)CO浓度检测器主控电路设计 3
1. STC89C51单片机简介 3
2. 最小系统电路设计 3
(二)CO浓度检测电路设计 4
3. MQ7有毒气体气体传感器简介 4
4. ADC0809采样器简介 5
5. CO气体检测电路 5
(三)液晶屏显示电路设计 5
6. LCD1602点阵屏幕简介 6
7. LCD1602显示电路设计 6
(四)CO浓度过高报警电路设计 7
(五)电源供电模块 7
四、 实物制作与安装 8
总结 12
参考文献 13
致 谢 14
附录一 原理图 15
附录二 PCB图 16
附录三 元件列表 17
附录四 程序 18
引言
（一）选择本课题的背景。如今社会的工业发展十分的迅速，这让社会上的经济发展有很明显的提升，民众的日常生活质量也显著提高，但随之产生的各种环境问题也相应产生，大气污染是最为严重的问题之一，CO便是主要污染物之一。因此，对CO的有效动态检测便十分有必要。在学校所学习到的单片机技术以及传感器技术可以设计一个简便浓度检测器达成我们的目的。
（二）CO浓度检测器的适用场所。许多的家庭都在使用的煤气罐便含有CO气体，且每年都有因为煤气泄漏导致CO吸入过多导致悲剧的产生，设置一个浓度检测器能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
起到很好的防范作用。且CO浓度检测能应用在许多建筑里用作消防报警的功能，或是对室内空气质量进行检测。甚至在医药科研领域，房屋建设，隧道施工，以及军用的设备检测等方面都可以起到一定的用处。
（三）本课题的设计方向。这个课题主要的是设计CO浓度检测器，但考虑到制作成本以及本人的知识水平，只能设计一个适应微小环境的CO浓度检测器。主控芯片采用学过的STC89C51单片机作为控制芯片，通过ADC0809采样器采样以及LCD1602液晶显示屏显示，将ADC0809采样器以及LCD1602液晶显示屏这两个芯片与单片机的I/O口相连，实现输入数据的采样以及输出数据的显示。硬件部分主要采用的芯片为：STC89C51单片机主控芯片、MQ7气体传感器、ADC0809模数转换芯片及蜂鸣器等。
CO浓度检测器的方案设计
CO浓度检测器，主要检测空气中CO的浓度，将MQ7采集到的信息传达给ADC0809采样器，ADC0809数据送至STC89C51单片机对应口，通过单片机进行数据处理。通过编写程序来实现将输出信息通过LCD1602液晶显示屏来展示及蜂鸣器与风扇工作。
本方案需要达成的条件，包括：
（1）硬件方面：要选择性能优越以及成本合适的气体传感器，采用大学所学的51单片机，LCD1602液晶显示屏，无源蜂鸣器及ADC0809采样芯片。
（2）软件方面：采用keli软件平台完成程序的编写。
（3）调试分析：通过软件仿真分析设计电路是否能够正常工作。软件仿真完成后进行硬件搭建及电路实装焊接，焊接完成后开始对实物进行工作测试，观察是否能正常工作运行。通过运行结果观察是否电路是否符合设计要求。
系统的组成结构如图1所示：
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图1 系统的组成结构
系统硬件设计
(一)CO浓度检测器主控电路设计
STC89C51单片机简介
STC89C51单片机是我们接触到最多的一款单片机，它的性能十分卓越，功耗低，基本满足我们所有单片机课程上的需求。这款单片机可供我们烧写高达4K字节的C语言程序用以运行，它的工作频率可达48兆赫兹，这款单片机装载了512字节的RAM，这让它的运行速度得到保证。本文使用此单片机可以和使用到的MQ7气体传感器完美兼容且与其他硬件一同工作时获取信息都能完美实现。这些优点能最大程度的保障CO浓度检测设计的成功运行。STC89C51的外观图如图2所示。
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图2 STC89C51单片机外观图
最小系统电路设计
晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成两个电容和一个晶振并联的二端网络。由于它的特性，晶体振荡器的频率十分的稳定。所有的单片机系统都需要晶振电路，它用以连接单片机内部的电路，产生工作时必要的时钟频率，单片机的操作以及与其他硬件的交流执行都要以这个为前提。晶振的时钟频率越高，那么单片机的运行效率也就越好。所以，晶振电路的设计尤为重要，不能出差错。晶振电路图见图3所示。
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图3 本课题晶振电路图
复位电路的用途：我们将单片机当作我们平时生活中所使用的电脑，当我们使用电脑时出现故障或者蓝屏了，按下重启按钮电脑就会重新启动，程序也会跟着重新启动。单片机的复位电路就相当于电脑上的重启系统，当单片机系统在运行中，系统出现了差错导致无法正常工作时，按下复位按钮就可以重新启动单片机程序。本课题复位电路见图4。
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图4 本课题复位电路图
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