【正文】 I 基于單片機的 CO監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 The Design Of CO monitoring alarm system Based On SCM 學(xué)生： 指導(dǎo)老師： 摘要 文中設(shè)計了一種基于 MSP430 系列單片機的一氧化碳監(jiān)測報警系統(tǒng)。針對市場上成本高，功能華而不實，缺乏針對性的一氧化碳檢測儀，本文提出了一套能夠解決以上問題的基于 MSP430 系列單片機的一氧化碳監(jiān)測報警系統(tǒng)?？紤]到成本，本人對各個硬件模塊做了詳細(xì)的比對，最終系統(tǒng)采用 MSP439f169 單片機作為處理器，選用使用壽命較長的 MQ9 傳感器作為 一氧化碳的感應(yīng)器；同時，在數(shù)據(jù)的處理除了進(jìn)行采樣量化之外，還對溫度和濕度進(jìn)行了補償，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，基本上完成了傳統(tǒng)的檢測儀的監(jiān)測功能。此外，本人針對市場上檢測儀的使用狀況，加入了無線傳輸?shù)墓δ?，可以將與一氧化碳相對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送出來進(jìn)行異地顯示，能夠達(dá)到遠(yuǎn)程實時監(jiān)控的效果，大大提高了該系統(tǒng)的可用性，符合現(xiàn)實使用中的需要。 關(guān)鍵詞 MSP439f169； MQ9 一氧化碳?xì)怏w傳感器；一氧化碳監(jiān)測 II Abstract In this paper, I design a kind of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series view of the high cost , rhetorical function, lack of corresponding carbon monoxide detector on the market, this paper puts forward a set of scheme that can solve the above problem of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series the cost, I made a detailed parison of various hardware module,and the system adopts MSP439f169 singlechip microputer as the processor, choose a longer service life of MQ 9 sensors as carbon monoxide sensor。At the same time, in addition to the processing of data sampling quantization, has also made pensation for temperature and humidity, ensures the accuracy of the data, basically pleted the traditional monitoring function of the addition, I based on the using status of machines on the market, joined the wireless transmission function to the system, and carbon monoxide corresponding data can be sent out to carry on the different display,it can achieve remote realtime monitor,that has greatly increased the availability of the system, in accordance with the needs in real use. Key words MSP439f169inglechip microputer。MQ 9 carbon monoxide gas sensor。Carbon monoxide monitor 目 錄 第 1 章 緒論 ........................................................................................................... 1 一氧化碳的危害 ........................................................................................ 1 一氧化碳檢測儀的種類 ............................................................................ 2 課題的背景和意義 .................................................................................... 3 第 2 章 監(jiān) 測系統(tǒng)總體設(shè)計 .................................................................................. 5 第 3 章 一氧化碳檢測 系統(tǒng) 硬件 選擇設(shè) 計 .......................................................... 6 傳感器的選擇及其結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................................... 6 處理芯片的選擇 ...................................................................................... 11 無線傳輸模塊的選擇 .............................................................................. 12 液晶顯示的選擇 ...................................................................................... 14 報警電路的選擇 ...................................................................................... 15 電源電路的設(shè)計 ...................................................................................... 16 第 4 章 軟件設(shè)計 ................................................................................................. 17 軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .............................................................................. 17 時鐘模塊的設(shè)計 ...................................................................................... 18 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計 .............................................................................. 18 無線傳輸模塊的設(shè)計 .............................................................................. 19 按鍵模塊的設(shè)計 ...................................................................................... 21 第 5 章 結(jié)論與展望 ............................................................................................ 23 結(jié)論 ........................................................................................................... 23 前景 展望 ................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 25 致 謝 ..................................................................................................................... 26 附錄 ....................................................................................................................... 27 1 第 1章 緒論 一氧化碳的特性及危害 一氧化碳是 一種 無味、無色、無臭的 有毒 氣體 。在 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 ， 其 沸點 為 負(fù)℃ ， 熔 點 為 負(fù) 199℃ ， 密度為 ， 這與標(biāo)準(zhǔn)狀況下 空氣密度 相差很小 ；因為和空氣的密度相差很小，有無色無味，不容易引起人們的警覺，所以比較 容易 被忽略而 發(fā)生煤氣中毒 的事故。 一氧化碳具有可燃性、還原性和氧化性，這是由一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)所決定的。因為 一氧化碳分子中碳元素的化合價是 正 2 價，能進(jìn)一步被氧比成 正 4 價 。所以 一氧化碳 能夠和空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng) ， 燃燒 生成二氧化碳。 這進(jìn)一步從化學(xué)性質(zhì)的角度解釋了一氧化碳可燃性和爆炸性的原因。在空氣中，一氧化碳的 爆炸極限 為 %～ 74%的含量 ,在空氣中遇到明火或者溫度過高時可能產(chǎn)生爆炸，給人們帶來巨大的損失。 一氧化碳中毒 （ carbon monoxide poisoning） ，亦稱煤氣中毒 。在 家庭居室通風(fēng)差的情況下，煤爐 中煤炭燃燒不充分 產(chǎn)生的煤氣或液化氣 泄露都可能導(dǎo)致一氧化碳中毒；而在 工業(yè)生產(chǎn) 中，礦井中的存在的一氧化碳更是無形的殺手，直接可能導(dǎo)致爆炸 。 以下是 一氧化碳?xì)怏w在不同的濃度水平對人體產(chǎn)生的危害等級 和一氧化碳不同濃度對人體的傷害如表 11 和 12 所示： 表 11 一氧化碳?xì)怏w在 不同的濃度水平對人體產(chǎn)生的危害等級 表 12 一氧化碳不同濃度對人體的傷害 高于 10000ppm 2020— 1000ppm 1000— 300ppm 50— 30ppm 5ppm 下 極度 危險 重 度危險 輕度 危險 職業(yè) 接觸 健康接觸 氣體種類 危害程度 接觸時間 氣體濃度 一氧化碳 （ CO） TWA 值（職業(yè)接觸） 8 小時 16ppm 無明顯生理反應(yīng) 8 小時 30ppm 無明顯結(jié)果 2 小時 50ppm 大部分人員會發(fā)生頭疼，惡心等不良生理反應(yīng) 1 小時 100ppm 會頭疼，眩暈 30 分鐘 500ppm 2 一 氧化碳是無色，無臭，無味氣體， 所以靠人體自身的感覺很難識別；因為吸入 一定量的一氧化碳 對人體有十分大的傷害 甚至可能導(dǎo)致死亡，所以在煤氣中為了讓人們識別煤氣是否泄露加入了具有刺激性氣味的甲硫醇來當(dāng)做一氧化碳的“報警器” 。 由于血液中的血紅蛋白的親一氧化碳性比親氧性更高，所以當(dāng)人吸入一氧化碳之后，一氧化碳比氧氣更容易和 血紅蛋白 結(jié)合，之后產(chǎn)生櫻桃紅色的 碳氧血紅蛋白 ；而 碳氧血紅蛋白 不僅難以和一氧化碳分離，而且 不能提供氧氣給身體組織 ；人體血液中的氧氣“搬運工”血紅蛋白的數(shù)量是有限的，所以當(dāng)大量的血紅蛋白和一氧化碳結(jié)合而又難以分離時，搬運氧氣的血紅蛋白就會不足，這樣身體組織就會出現(xiàn)供氧不足， 這種情況被稱為血缺氧 ，其結(jié)果可能導(dǎo)致昏迷甚至是死亡 。 目前，一氧化碳的中毒程度主要分為三種等級： 一是輕度中毒。 當(dāng) 血 液中血紅蛋白和一氧化碳的結(jié)合率達(dá)到 10%20%時便屬于 輕度中毒 ；當(dāng) 輕度中毒 時， 患者 會 出現(xiàn)頭痛、頭暈、失眠 ； 視物 開始 模糊、耳鳴、惡心 想吐 、全身乏力、 心跳加速甚至 短暫昏厥 等生理現(xiàn)象 。 二是中度中毒。 當(dāng) 血 液中血紅蛋白和一氧化碳的結(jié)合率達(dá)到 30%40%