【正文】 基于 MSP430 單片機(jī)的 室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 頁(yè) 表格 6 個(gè) 插圖 19 幅 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 摘 要 隨著天然氣的大量使用 ,每一座居民大樓都被天然氣所 “ 籠罩 ” 。天然氣的普及給公共生活帶來(lái)了方便 ,減少了城市的污染 ,提高了生活質(zhì)量和效率 ,但是同時(shí) ,天然氣也是潛在的 “ 危險(xiǎn)品 ”, 一旦發(fā)生大面積泄漏 ,處置不及時(shí)就可能引發(fā)大爆炸 ,給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大的威脅。面對(duì) 燃?xì)庑孤┒斐傻姆N種事故威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。使用天然氣報(bào)警器是對(duì)付燃?xì)鉄o(wú)形殺手的重要手段之一。 本論文以半導(dǎo)體氣敏傳感器和單片機(jī)技術(shù)為核心設(shè)計(jì)的氣體報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的氣體報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 其中選用 MQ2傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。經(jīng) msp430 單片機(jī)處理，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或等于某個(gè)預(yù)設(shè)值 (也就是報(bào)警限 )，如果大于則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出 報(bào)警聲音，反之則為正常狀態(tài)，而且在此設(shè)計(jì)中我們通過(guò) DS18B20 溫度傳感器和 msp430 單片機(jī)進(jìn)行連接，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理并對(duì)其進(jìn)行分析，最終將溫度還有氣體的濃度顯示 1602 液晶顯示器中 。 關(guān)鍵詞 氣敏傳感器 報(bào)警器 msp430單片機(jī) 溫度傳感器 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract With the wide use of natural gas, each residential towers were enveloped by the gas. The popularity of natural gas to public life brought convenient, reduce the city39。s pollution and improve the life quality and efficiency, but at the same time, natural gas is also potential dangerous, once produce large leak, disposal not timely could trigger, the big bang to people39。s life and property safety brought great threat. Facing the gas leak all kinds of accidents caused by threats, we need a solution. Use of natural gas alarm is deal with gas invisible killer one of the important means. This papers to the semiconductor gas sensors and single chip microputer as the core design can realize the gas alarm soundlight alarm functions, is a kind of simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive and intelligent gas alarm, has certain practical value. Among them we choose MQ2 of gas detection sensor, it has a high sensitivity, fast response, strong antijamming capability etc, and the price is low, service life long. by msp430 for processing the data and analysis, whether is equal to or greater than the a default value (that is, the alarm limit), if beyond the limit than it will automatically start alarm circuit warning voice, otherwise conversely for normal state. In this design, we connected DS18B20 temperature sensor and the msp430 micr ocontroller ,it turns the temperature signals into the digital signal which the microcontroller can identify. Finally the temperature of gas will be displayed on the LED display tube. Keywords ： gas sensor alarm msp430 single chip microputer temperature sensor 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ...................................................... I Abstract .................................................. II 第 1 章 緒論 ............................................... 1 MSP430 單片機(jī)概述 ..................................... 1 MSP430 的特點(diǎn) ......................................... 2 課題研究的主要內(nèi)容 ..................................... 4 研究?jī)?nèi)容 ........................................ 4 論文安排 ........................................ 4 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .................................. 5 控制系統(tǒng)的原理圖 ....................................... 5 溫度測(cè)量原理 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 MSP430F149 單片機(jī) .................................... 11 MSP430F149 的組成 ............................... 11 MSP430F149 的特點(diǎn) ............................... 12 MSP430F149 的定時(shí)器及轉(zhuǎn)換模塊 ................... 12 單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DS18B20 的技術(shù)性能： ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DS18B20 的應(yīng)用范圍 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DS18B20 產(chǎn)品型號(hào)與規(guī)格 .......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫度傳感器 DS18B20 特點(diǎn)： ....... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 DS18B20 使用中注意事項(xiàng) .......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ..... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .......................................... 20 第 3 章 硬件部分 .......................................... 22 硬件電路圖 ........................................... 22 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) IV 電源及復(fù)位模塊 ....................................... 24 鍵盤輸入模塊 ......................................... 26 報(bào)警模塊 .............................................. 27 功率放大器 LM386 ............................... 27 LM386 內(nèi)部原理 .................................. 28 顯示模塊 ............................................. 31 LCD1602 基本參數(shù)及引腳功能 ..................... 31 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù) ...................... 32 引腳功能說(shuō)明 ............................... 32 第 4 章 軟件部分 .......................................... 36 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................... 36 采 集模塊 .............................................. 38 鍵盤輸入模塊 .......................................... 39 顯示模塊 .............................................. 42 報(bào)警模塊 .............................................. 45 總結(jié) ....................................................... 46 致謝 ....................................................... 47 參考文獻(xiàn) .................................................. 48 附 錄 ..................................................... 49 基于 MSP430 單片機(jī)的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 本章簡(jiǎn)要介紹 單片機(jī)技術(shù)在工業(yè)上 生活中 的主要應(yīng)用， MSP430 單片機(jī)的概述及特點(diǎn)，以及課題研究的主要內(nèi)容及論文安排。 MSP430 單片機(jī) 概述 MSP430 系列單片機(jī)是美國(guó) 德州儀器（ TI） 1996 年開始推向市場(chǎng)的一種 16 位超低 功耗的混合信號(hào)處理器（ Mixed Signal Processor）。稱之為混合信號(hào)處理器，主要是其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，把許多模擬電路，數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上。 德州儀器 1996 年到 2021 年初 ， 先后推出了 31X、 32X、 33X 等幾個(gè)系列，這些系列具有 LCD 驅(qū)動(dòng)模塊，對(duì)提高系統(tǒng)的集成度較有利 。 每一系列有 ROM 型（ C）、 OTP 型（ P）、和 EPROM 型（ E）等芯片。 EPROM 型的價(jià)格昂貴，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍窄，主要用于樣機(jī)開發(fā)。這也表明了這幾個(gè)系列的開發(fā)模式，即：用戶可以用 EPROM 型開發(fā)樣機(jī)；用 OTP 型進(jìn)行小批量生產(chǎn)；而 ROM 型適應(yīng)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。 2021 年推出了 11X/11X1 系列。這個(gè)系列采用 20 腳封裝，內(nèi)存容量、片上功能和 I/O 引腳數(shù)比較少，但是價(jià)格比較低廉。這個(gè)時(shí)期的 MSP430已經(jīng)顯露出了它的特低功耗等的一系列技術(shù)特點(diǎn)，但也有不盡如人意之處。它的許多重要特性如：片內(nèi)串行通信接口、硬件乘法器、足夠的 I/O引腳等，只有 33x 系列才具備。 33x 系列價(jià)格較高，比較適合于較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng)用戶設(shè)計(jì)需要更多考慮成本時(shí)， 33x 并不一定是最適合的。而片內(nèi)高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器又只有 32x 系列才有。 2021 年 7 月推出了 F13x/F14x 系列，在 2021 年 7