高灵敏度一氧化碳气体检测电路设计
摘 要本设计利用单片机技术和控制芯片，设计了一款可以实现对周围空气中一氧化碳成分进行快速高精度检测的一氧化碳检测器系统，并且能够实现对检测到的浓度进行显示，当浓度超过设置的报警阀值时自动进行报警。在系统硬件上构建了复位电路和时钟电路结合STC89C51芯片构成了最小系统电路，通过该电路完成了对参数显示电路、MQ-7传感器电路和报警电路等电路的驱动。在软件系统中通过C语言对一氧化碳检测器控制系统的代码进行了构建，并且结合编写器完成了对系统运行过程中的变量检测。本一氧化碳检测器控制系统最大的特性是以单片机电路结合传感器电路的巧妙搭配，通过智能传感器完成对系统外部的非电量的采集并转换为数字信号传入一氧化碳检测器控制系统进行处理，极大程度的增加了系统的工作性能。
目录
引言 1
一、 方案设计及元器件选择 2
（一）STC89C51单片机 2
（二）LCD1602显示器 2
（三）ADC0832模数转换器 2
（四）MQ7一氧化碳传感器 3
（五）有源蜂鸣器 3
（六）机械按键 4
二、系统硬件设计 4
（一）一氧化碳检测器系统框图设计 4
（二）最小系统电路设计 5
（三）一氧化碳浓度显示电路设计 6
（四）一氧化碳浓度检测电路设计 6
（五）浓度超标报警电路设计 7
（六）按键电路设计 7
三、系统软件设计 8
（一）一氧化碳气体检测器的主程序流程设计 8
（二）一氧化碳浓度显示流程设计 9
（三）一氧化碳采集流程设计 9
（四）浓度超标报警流程设计 10
四、实物展示 11
总结 13
参考文献 14
致 辞 15
附录一 原理图 16
附录二 PCB图 17
附录三 元件列表 18
引言
基于51单片机的一氧化碳检测器控制系统是指通过C语言或者其它较长使用的底层语言来编写代码，通过编译器生成目标代码之后，烧录到51单片机芯片后进行指令执行的一种系统，一氧 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
化碳检测器控制系统以C语言等最接近硬件的语言来实现对电路控制，可以以最大的效率执行各项功能。本论文将要设计的是用主控芯片来控制的一种一氧化碳检测器控制系统，通过对该系统的主要特征和如今市场上最高端的款式做探究和分析之后，制定出系统方案，通过调研可以发现这种应用微处理器完成的一氧化碳检测器系统的效果普遍高于其他类型的一氧化碳检测器控制系统，这不单单体现在它的超高的性价比上，更在于系统所表现出来的功能等上。
如今市面上的一氧化碳检测器控制系统主要是以微处理器作为控制核心的，当然在工控场合也有选用CPLD或者PLC等控制器来实现的。通过高性能单片机来实现的一氧化碳检测器系统不只符合如今比较流行的低功耗理念，更对增加系统的总体性价比具备尤为重要的意义。
本论文主要对一款一氧化碳检测器控制系统进行了研发和构建，选用了STC89C51来作为这个电子系统的主控器件并结合其它的模块电路实现了这款器件的一切目标和目标，下列为本论文将要设计的内容和功能。
设计内容：
1、设计LCD1602液晶屏电路，实现对一氧化碳检测器系统运行过程中的参数进行高清晰度显示；
2、设计ADC0832模数转换器电路，实现对前级电路输出的模拟电压进行采集并转换成数字信号；
3、设计MQ7传感器电路，将检测到的一氧化碳浓度以电压值形式送入到后级的模数转换器电路中；
4、配置报警电路，通过单片机的高低电平驱动从而实现报警；
实现功能：
1、能够显示系统的参数，并且显示清晰度较高；
2、能够为STC89C51配置外部模拟输入功能，通过单片机对ADC0832模数转换器芯片的三线式串行驱动实现对外部模拟电压进行采集；
3、能够将环境中的一氧化碳浓度转换成模拟电压值并送入到后级的模数转换器电路进行处理，将转换结果送入到系统内部；
4、能够实现报警功能，当一氧化碳检测器系统在运行过程中需要报警时立即发出蜂鸣声。
方案设计及元器件选择
（一）STC89C51单片机
在对一氧化碳检测器系统所要使用的主控器件的选择上，本论文将以设计成功为最终目标，选择STC89C51单片机作为主控处理器。STC89C51在管脚配置上秉承了传统51单片机的经典结构，向外引出40个直插管脚，这其中32个输出输入接口可供用户在软件控制下随意应用。如图11所示。
图11 单片机芯片
（二）LCD1602显示器
LCD1602液晶屏是单片机系统中一种较常使用的高性价比显示屏幕，它具备显示字符多并且内部集成常用字符库模块的特点，方便用户的系统设计难度等优点，OLED屏幕具有更低的功耗并且能够支持自发光等优秀性能。它在电源供电上使用DC5V电压，该电平和控制系统中的其他芯片或者模块可以兼容，一般情况下在单片机系统不必特殊的电压转换电路，因此对电路的设计是极有好处的。LCD1602液晶屏在功效上能够实现同时对32个字符进行显示，如图12所示。
图12 LCD1602实物图
（三）ADC0832模数转换器
由于一氧化碳检测器控制系统的设计理念中涵盖模数转换的指标，因此必须在硬件电路中设计0832模数转换器元件，从而检测前端传感器输出的模拟电压值并将其转换为数字信号进行输出。一氧化碳检测器控制系统拟将采用DC5V系统电压为这个模块电源供电。因为这个器件具有众多的优秀特性和丰富的开发教程，从而设计人员一般采用这个器件而且将它植入到特别多的数字系统中。如图13所示。
图13 ADC0832模块
目录
引言 1
一、 方案设计及元器件选择 2
（一）STC89C51单片机 2
（二）LCD1602显示器 2
（三）ADC0832模数转换器 2
（四）MQ7一氧化碳传感器 3
（五）有源蜂鸣器 3
（六）机械按键 4
二、系统硬件设计 4
（一）一氧化碳检测器系统框图设计 4
（二）最小系统电路设计 5
（三）一氧化碳浓度显示电路设计 6
（四）一氧化碳浓度检测电路设计 6
（五）浓度超标报警电路设计 7
（六）按键电路设计 7
三、系统软件设计 8
（一）一氧化碳气体检测器的主程序流程设计 8
（二）一氧化碳浓度显示流程设计 9
（三）一氧化碳采集流程设计 9
（四）浓度超标报警流程设计 10
四、实物展示 11
总结 13
参考文献 14
致 辞 15
附录一 原理图 16
附录二 PCB图 17
附录三 元件列表 18
引言
基于51单片机的一氧化碳检测器控制系统是指通过C语言或者其它较长使用的底层语言来编写代码，通过编译器生成目标代码之后，烧录到51单片机芯片后进行指令执行的一种系统，一氧 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
化碳检测器控制系统以C语言等最接近硬件的语言来实现对电路控制，可以以最大的效率执行各项功能。本论文将要设计的是用主控芯片来控制的一种一氧化碳检测器控制系统，通过对该系统的主要特征和如今市场上最高端的款式做探究和分析之后，制定出系统方案，通过调研可以发现这种应用微处理器完成的一氧化碳检测器系统的效果普遍高于其他类型的一氧化碳检测器控制系统，这不单单体现在它的超高的性价比上，更在于系统所表现出来的功能等上。
如今市面上的一氧化碳检测器控制系统主要是以微处理器作为控制核心的，当然在工控场合也有选用CPLD或者PLC等控制器来实现的。通过高性能单片机来实现的一氧化碳检测器系统不只符合如今比较流行的低功耗理念，更对增加系统的总体性价比具备尤为重要的意义。
本论文主要对一款一氧化碳检测器控制系统进行了研发和构建，选用了STC89C51来作为这个电子系统的主控器件并结合其它的模块电路实现了这款器件的一切目标和目标，下列为本论文将要设计的内容和功能。
设计内容：
1、设计LCD1602液晶屏电路，实现对一氧化碳检测器系统运行过程中的参数进行高清晰度显示；
2、设计ADC0832模数转换器电路，实现对前级电路输出的模拟电压进行采集并转换成数字信号；
3、设计MQ7传感器电路，将检测到的一氧化碳浓度以电压值形式送入到后级的模数转换器电路中；
4、配置报警电路，通过单片机的高低电平驱动从而实现报警；
实现功能：
1、能够显示系统的参数，并且显示清晰度较高；
2、能够为STC89C51配置外部模拟输入功能，通过单片机对ADC0832模数转换器芯片的三线式串行驱动实现对外部模拟电压进行采集；
3、能够将环境中的一氧化碳浓度转换成模拟电压值并送入到后级的模数转换器电路进行处理，将转换结果送入到系统内部；
4、能够实现报警功能，当一氧化碳检测器系统在运行过程中需要报警时立即发出蜂鸣声。
方案设计及元器件选择
（一）STC89C51单片机
在对一氧化碳检测器系统所要使用的主控器件的选择上，本论文将以设计成功为最终目标，选择STC89C51单片机作为主控处理器。STC89C51在管脚配置上秉承了传统51单片机的经典结构，向外引出40个直插管脚，这其中32个输出输入接口可供用户在软件控制下随意应用。如图11所示。
图11 单片机芯片
（二）LCD1602显示器
LCD1602液晶屏是单片机系统中一种较常使用的高性价比显示屏幕，它具备显示字符多并且内部集成常用字符库模块的特点，方便用户的系统设计难度等优点，OLED屏幕具有更低的功耗并且能够支持自发光等优秀性能。它在电源供电上使用DC5V电压，该电平和控制系统中的其他芯片或者模块可以兼容，一般情况下在单片机系统不必特殊的电压转换电路，因此对电路的设计是极有好处的。LCD1602液晶屏在功效上能够实现同时对32个字符进行显示，如图12所示。
图12 LCD1602实物图
（三）ADC0832模数转换器
由于一氧化碳检测器控制系统的设计理念中涵盖模数转换的指标，因此必须在硬件电路中设计0832模数转换器元件，从而检测前端传感器输出的模拟电压值并将其转换为数字信号进行输出。一氧化碳检测器控制系统拟将采用DC5V系统电压为这个模块电源供电。因为这个器件具有众多的优秀特性和丰富的开发教程，从而设计人员一般采用这个器件而且将它植入到特别多的数字系统中。如图13所示。
图13 ADC0832模块
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