基于单片机的矿井瓦斯监测系统的设计毕业设计
基于单片机的矿井瓦斯检测报警系统
毕业论文（设计）材料
题目：基于单片机的矿井瓦斯检测报警系统
设计
学生姓名：夏成毅
学生学号：**********
系别：电气信息工程学院
专业：自动化
届别：2012
指导教师：杨国诗
填写说明
1、本材料包括淮南师范学院本科毕业论文（设计）任务书、开题报告以及毕业论文（设计）评审表三部分内容。
2、本材料填写顺序依次为：
（1）指导教师下达毕业论文（设计）任务书；
（2）学生根据毕业论文（设计）任务书的要求，在文献查阅的基础上撰写开题报告，送交指导教师审阅并签字认可；
（3）毕业论文（设计）工作后期，学生填写毕业论文（设计）主要内容，连同毕业论文（设计）全文一并送交指导教师审阅，指导教师根据学生实际完成的论文（设计）质量进行评价；
（4）指导教师将此表连同学生毕业论文（设计）全文一并送交评阅教师评阅。
3、指导教师、评阅教师对学生毕业论文（设计）的成绩评定均采用百分制。
4、毕业论文（设计）答辩记录不包括在此表中。
一、毕业论文（设计）任务书
二、毕业论文（设计）开题报告
三、毕业论文（设计）评审表。
基于单片机的瓦斯监控的硬件设计
基于单片机的瓦斯监控系统的硬件设计电子信息工程专业［摘要］本文概述了瓦斯监控器的现状及其基本原理，主要论述了利用单片机实现瓦斯监控器的设计与实现方法。
瓦斯监控器是一种采用单片机控制的智能化仪表，为了满足煤矿井下使用携带方便、安全可靠等要求，在设计上作了如下的必要的考虑：考虑到小型化仪表的结构，以及今后改进的方便，我们将单片机进行了模块化处理。
系统的各个模块都由它控制完成。
本文针对目前情况设计一种井下便携式瓦斯监控器，当瓦斯气体浓度接近危险值时，自动发出报警，提醒井下人员立刻离开。
该设备同时还具备灵敏度调节和检测强度调节开关，有简单、方便、准确、实用等特点。
［关键词］单片机；瓦斯气体检测；气敏传感器；报警Hardware Design of Gas Monitoring System Based on MCUElectrical & Information Engineering MajorAbstract: This paper has outlined the gas detector present situation and its the basic principle, mainly elaborated the use monolithic integrated circuit realization gas detector design and the realization method. The gas detector is one kind the intellectualized measuring appliance which uses the monolithic integrated circuit to control, in order to satisfy the coal mine mine shaft use to carry conveniently, safe is reliable and so on the request, has made the following necessity consideration in the design: Considered the miniaturized measuring appliance the structure, as well as next improvement convenient, we have carried on the monolithic integrated circuit modular processing. System each module all controls by it completes.This paper designs one kind of mineshaft portable gas detector in view of the present situation, when the gas gas density approaches the dangerous value, automatically sends out reports to the police, the reminder mineshaft personnel leaves immediately. At the same time this equipment also has the sensitivity adjustment and the examination intensity regulating cock, has simply, convenient, accurate, is practical and so on the characteristic.Key words: AT89C51; Gas gas detection; Angry quick sensor; Reports to the policeI目录1 引言 (1)1.1 课题研究的目的和意义 (1)1.2 国内外气体检测系统研究现状 (1)1.3 课题研究的内容和方案 (2)1.3.1 课题研究的内容及要求 (2)1.3.2 课题研究的总体解决方案 (2)2 瓦斯报警器的设计概述 (3)2.1 概述 (3)2.2 设计方案 (3)2.3 系统分析 (4)2.4 本章小结 (4)3 硬件系统设计 (5)3.1 主控单元 (5)3.2 气体采样单元 (6)3.3 单片机控制单元 (7)3.3.1 按键电路 (7)3.4 调节执行单元 (10)3.5 电源 (11)3.6 报警单元 (11)4 仿真结果 (12)5 总结 .................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的井下瓦斯监控系统设计word格式
目录第1章绪论 (1)1.1煤矿气体监测系统概述 (1)1.2煤矿气体监测系统的国内外发展状况 (1)1.3本课题的研究意义 (2)1.4本课题的主要工作内容 (3)第2章煤矿瓦斯监测系统设计的特殊要求及设计原理 (4)2.1系统设计要求 (4)2.1.1技术指标要求 (4)2.1.2隔爆仪表设计要求 (4)2.1.3系统的功能 (5)2.2设计原理 (5)2.2.1气体传感器的选择 (5)2.2.2单片机型号的选择 (6)第3章煤矿瓦斯监测系统的硬件设计 (9)3.1系统原理框图 (9)3.2系统硬件设计 (9)3.2.1系统电源 (10)3.2.2气体传感器 (11)3.2.3A/D转换器芯片ADC0809的原理及应用 (13)3.2.4HD7279A显示电路 (15)3.2.5看门狗硬件电路 (17)3.2.6PTR2000无线通信传感系统 (18)3.2.7按键电路设计 (22)第4章煤矿瓦斯监测系统的软件设计 (24)4.1下位机软件设计 (24)4.1.1A/D转换程序流程图 (25)4.1.2键盘转换程序 (26)4.2上位机软件设计 (27)4.2.1设计概述 (27)4.2.2RS-232多地址通讯设计 (28)4.2.3上位PC机通讯程序设计 (30)4.2.4PC机通讯程序清单 (31)4.2.5VB可视化界面设计 (33)第四章总结与展望 (35)4.1研究工作总结 (35)4.2研究工作展望 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 电路原理图 (38)第1章绪论煤矿中含有大量的甲烷(CH4)等易燃易爆气体，发生事故后会造成巨大的经济损失，危及矿工的生命。
随着煤矿开采技术手段的不断改进和开采规模的扩大及开采深度的不断延伸，安全隐患越来越多。
瓦斯事故特别是重、特大瓦斯事故在煤矿事故中所占的比例也越来越高。
如果不把瓦斯事故控制住，就不能实现煤矿安全生产状况的稳定，也就无法保障煤炭工业的持续健康发展。
基于单片机的瓦斯报警系统设计报告
测控技术与仪器专业综合课程设计设计说明书班级：学号：姓名：指导教师：电气工程学院2013年1月 2 日电气工程学院综合课程设计成绩评定表引言 ........................................................................ 1 ..1 文献综述 ...................................................2 ..1.1 瓦斯监测的现状.......................................................2...1.2 瓦斯监测的发展方向...................................................2...2 总体设计方案 ............................................... 3...2.1 系统组成..............................................................3...2.2 工作原理..............................................................3...3 具体实施方案 ............................................... 4...3.1 瓦斯检测设备.........................................................4...3.1.1 瓦斯浓度检测仪的分类...........................................4..3.1.2 热催化元件的结构及工作原理..................................... 5..3.1.3 整机的工作原理................................................. 1..13.2 A/D 转换电路.......................................................... 1..2.3.2.1 ADC0809 的介绍................................................ 1..23.2.2 引脚功能 ....................................................... 1..2.3.2.3 主要特性 ....................................................... 1..3.3.3 单片机的概述......................................................... 1..4.3.3.1 8031 简介....................................................... 1..4.3.3.2 单片机复位电路................................................. 1..6.3.3.3 单片机中断系统................................................. 1..6.3.3.4 8031 单片机对ADC0809的接口.................................. 1..93.2.5 系统电源 ....................................................... 2..0.3.2.6 气体传感器 ...................................................... 2..1.参考文献................................................................................... 2..5 ..附录：................................................................................... 2..6..引言国内对瓦斯的检测以CH4 检测为主,毒气的检测以CO 检测为主;而国外用可燃性气体的检测代替单一CH4 气体的测量,毒气包括H2S 的测量。
基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计
收稿日期:2009-04-17作者简介:赵晓妍(1979)),女,黑龙江哈尔滨人,助教,2004年毕业于黑龙江科技学院,现从事电气控制方向的教学与研究工作。
基于单片机的煤矿井下安全监测系统设计赵晓妍,苗 宇(黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027)摘要:介绍了一种基于M SP 430F 149单片机作为核心控制器件的井下安全监测系统,该系统主要由井下智能终端和井上的上位机监控中心组成。
该系统可以完成井下电力参数和环境参数的实时监测和显示,出现故障或者危险时能及时报警。
上位机与智能终端采用串行通信实现矿井与监控中心的数据传送。
该系统实现简单,通信成本低,抗干扰能力强,可靠性高,有较高的推广应用价值。
关键词:M SP430F149单片机;智能终端;上位机;监测系统中图分类号:TD 76 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2009)06-0019-02Design on UndergroundM ine Security M onitori n g Syste m Based on S C MZHAO X iao -yan ,M I A O Yu(E lectrical and Infor m ation E ngineer i ng C olle ge ,H eilongjiang Institute of Science and T ec hno logy,H aerb i n 150027,China)Abstrac t :T he paper i ntroduced a kind o f secur ity mon itoring syste m based onM SP430F149for underg roundm i ne ,wh ich w as co m prises o f unde rground m i ne i nte lli gent term i na l and co m puter contro lli ng center on the g round .T hism onito ri ng syste m can m onito r and d isplay the underground e lectr i c pow er para m ete rs and env iron m ent para m eters i n rea l ti m e .Besi des this ,the syste m can g ive an a lar m when fa il ure and dange r appear .T he intelligen t ter m i na l send the data to the i ndustr i a l PC by ser i a l co mm un i ca tion .The sy stem has t he pe r -for m ance o f si m ple i m p l ementation ,low cost ,h i gh ant-i ja mm i ng ,and h i gh reli ability .A ll this have a certa i n popu l ar izati on va l ue .K eywords :M SP430F149SC M;i nte lli gent te r m ina ;l host computer ;mon itoring system井下电网安全监测系统能够实时采集井下的电力参数(如电压、电流、零序电压、零序电流)和温度、瓦斯浓度、风速等环境参数,并进行分析处理、动态显示、数据存储,做到在出现故障危险之前及时报警,保证安全生产。
煤矿瓦斯微机监测系统设计毕业设计论文
毕业设计论文煤矿瓦斯微机监测系统设计摘要瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家财产的安全。
不断发生的煤矿瓦斯爆炸事件强烈的提醒我们提高煤矿瓦斯监测的管理质量，为了加强煤矿瓦斯的管理水平，本课题设计了对煤矿瓦斯监测的系统。
本系统下位机以AT89S52单片机为控制核心，系统采用了MJC4/3.0L瓦斯传感器，并通过INA114对电信号进行放大，通过PCF8591将模拟信号转换为数字信号，该A/D转换器采用了I2C总线技术，可以最大限度的利用有限管脚。
滤波之后单片机驱动八位数码管对数据进行显示，并通过RS-485下位机网络将数据上传至上位机。
上位机程序用VB编写，采用MSComm插件启动串口，可以随时开启串口并对任意下位机的数据进行查看，并保存到相应的数据框。
关键词：瓦斯传感器；单片机；监测系统；串口通讯AbstractCoal Mine Gas Monitoring System Based on Single ChipMicrocomputerABSTRACTThe gas is harmful gases in the coal mine production,it seriously threaten to the safety of the lives of miners and state property.The continued occurrence of coal mine gas explosion events remind us improve the quality of management of the coal mine gas monitoring.In order to strengthen the level of coal mine gas management ,this time,I design a coal mine gas monitoring system at this subject.The slave computer’s system use AT89S52 single chip microcomputer as the core controller, and it uses MJC4/3.0L gas sensor which could transform concentration signal to analog electrical signal as it’s major sensor . And PCF8591 that use I2C-bus could transform analog signal to digital signal effectively.Finally the LED could display the concentration value, and the system would upload the value. The software of upper computer programmed by Visual Basic,and it uses MSComm as it’s ActiveX. The software has great functions which include check and save data at any time.Key words: gas sensor; single chip microcomputer;monitoring system; serial communicationABSTRACT目录摘要 (II)ABSTRACT (IIII)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景、现状及研究意义 (1)1.2瓦斯监测论文主要研究内容及要求 (2)第2章系统总体方案的确定 (4)2.1系统总体结构设计 (4)2.2系统工作原理 (4)第3章瓦斯监测系统硬件电路设计 (6)3.1单片机及时钟、复位模块 (6)3.2瓦斯检测模块 (7)3.3显示模块 (13)3.4通信模块 (15)3.5 蜂鸣器报警模块 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1概述 (19)4.2瓦斯监测主监控程序 (19)4.3数据采集子程序 (19)4.4 A/D转换子程序 (20)4.5滤波子程序 (21)4.6 LED显示子程序 (22)目录4.7蜂鸣器报警子程序 (23)4.8通信程序 (23)第5章系统的仿真 (26)5.1下位机的调试与仿真 (26)5.2上位机的调试与仿真 (29)第6章总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 外文翻译—英文原文部分 (34)附录B外文翻译—中文译文部分 (40)附录C 系统硬件原理图 (45)附录D 下位机主程序流程图 (46)附录E下位机程序代码 (47)附录F上位机程序代码 (53)华东交通大学毕业设计第一章绪论瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家的财产安全。
毕业设计(论文)基于单片机的矿井环境监测系统设计
题目基于单片机的矿井环境监测系统设计学生姓名学号所在学院物理与电信工程学院专业班级电子1203班指导教师完成地点物理与电信工程学院实验室2016年6月5日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级电子学生姓名一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的矿井环境监测系统设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2016 年 1 月 10 日起至 2016 年 6 月 5 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 陕西理工学院四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：矿井的内部有害气体众多，对身心都有巨大的影响。
当煤矿井下发生事故时，由于工作环境，人流量都会有极大的影响，还有矿井内的各种危险因素对矿井安全生产和人员及时解救有重要意义。
矿井内部环境比较复杂，监测亦成为一大重要问题。
无线传感器网络是一种效率很高，成本不高的解决手段，但是其通信范围、网络结构和路由算法等问题需要根据矿井的具体结构来进行规划，所以在矿井安全监测方面运用无线传感网络是有优越性的，不但为矿井安全的管理极易人员的救援有极大的帮助，也为矿井安全监测提供有力的手段。
本课题要求利用单片机作为核心控制器件，设计一种基于单片机的矿井环境监测装置，对矿井下温度、湿度、瓦斯浓度等数据的采集，通过无线传感器网络传输并实时显示，具备采集数据超限报警功能。
在仿真电路基础上制作硬件，完成样机的调试。
撰写毕业设计论文。
（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、电路图与相关设计文件以及心得体会等）。
五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献：收集传感与检测、单片机编程与控制等方面的专业资料，阅读和学习下列参考文献：[1] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2006.[2] 李建忠.单片机原理及应用（第三版）[M].西安:西安电子科技大学出版社,2013.[3] 谭浩强.C程序设计(第二版)[M].北京:清华大学出版社,1999.[4] 高文玲.基于无线传感器网络的矿井环境监测系统研究.[J].电子质量 . 网友世界2012年4月30日六、毕业论文﹙设计﹚的进度安排：1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
基于单片机的瓦斯报警系统设计报告
测控技术与仪器专业综合课程设计设计说明书班级：学号：姓名：指导教师：电气工程学院2013年1月2日电气工程学院综合课程设计成绩评定表目次引言 (1)1 文献综述 (2)1.1瓦斯监测的现状 (2)1.2瓦斯监测的发展方向 (2)2 总体设计方案 (3)2.1系统组成 (3)2.2 工作原理 (3)3 具体实施方案 (4)3.1瓦斯检测设备 (4)3.1.1瓦斯浓度检测仪的分类 (4)3.1.2 热催化元件的结构及工作原理 (5)3.1.3 整机的工作原理 (11)3.2 A/D转换电路 (12)3.2.1 ADC0809的介绍 (12)3.2.2引脚功能 (12)3.2.3主要特性 (13)3.3 单片机的概述 (14)3.3.1 8031简介 (14)3.3.2单片机复位电路 (16)3.3.3单片机中断系统 (16)3.3.4 8031单片机对ADC0809的接口 (19)3.2.5系统电源 (20)3.2.6 气体传感器 (21)参考文献 (25)附录： (26)引言国内对瓦斯的检测以CH4检测为主,毒气的检测以CO检测为主;而国外用可燃性气体的检测代替单一CH4气体的测量,毒气包括H2S的测量。
单从我国技术发展上来说，我国在瓦斯监测监控系统的应用上起步较晚，上世纪80年代初才从国外引进了这一系统，而且仅用于部分国有重点煤矿，所以就瓦斯监测监控系统而言，目前也存在着不够完善的地方：第一，我国煤矿的瓦斯灾害防治技术虽已处于世界先进水平，但防灾抗灾的安全仪表和装备的技术水平与国外相比差距较大。
第二，受技术条件限制，许多煤矿的瓦斯监测数据无法传输给集团公司或上级主管部门，仍未建立全集团或整个地区的瓦斯监测监控网络。
第三，已安装的瓦斯监测监控系统型号各异，信号传输方式不尽相同，有的采取时分制，有的采取频分制，还有的利用载波传输，给系统的管理、使用、维护以及联网带来诸多不便。
第四，由于瓦斯监测监控系统对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高，因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。