【正文】 本科 畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 基于單片機(jī)的井下瓦斯?jié)舛戎悄?傳感器 的設(shè)計(jì) BASED ON THE UNDERGROUND GAS DENSITY SINGLECHIP MICROCOMPUTER INTELLIGENT SENSE ORQAN DESIGN 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) II 基于單片機(jī)的井下瓦斯?jié)舛戎悄?傳感器 的設(shè)計(jì) 摘要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)煤炭的需求急劇增加 ， 而各種礦難事故 的發(fā)生，使得煤炭安全生產(chǎn)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn) 。這 篇 文章就是針對(duì)導(dǎo)致礦難頻發(fā)的瓦斯 濃度 進(jìn)行監(jiān)控而設(shè)計(jì)的。 在文章里，我針對(duì)瓦斯的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出同時(shí)監(jiān)測(cè)高低濃度的瓦斯系統(tǒng)，全天候不間斷的對(duì)井下瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)采用聲光報(bào)警系統(tǒng)，一旦瓦斯超標(biāo)， 系統(tǒng) 立即提醒正在井下作業(yè)的工人緊急撤離，避免人員傷亡 ，并且還運(yùn)用紅外遙控系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控 。 設(shè)計(jì)這種智能傳感器采用閉環(huán)控制來確保采樣的平穩(wěn)。 該 傳感器 以 AT87C552 單片機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯的檢測(cè)、報(bào)警和控制，安全可靠，經(jīng)久耐用，適合各類煤礦瓦斯的監(jiān)控，可以大大降低煤礦事故的 發(fā)生， 降低企業(yè)成本，提高煤炭開采率，為我國(guó)煤炭事業(yè)做出貢獻(xiàn)。 關(guān)鍵詞：瓦斯， AT87C552， PID 控制 器 文檔由全能 交通 旅游 搜索引擎 專家 達(dá)達(dá)搜 分享 達(dá)達(dá)搜簡(jiǎn)介： 達(dá)達(dá)搜作為新一代的交通搜索引擎，首創(chuàng)結(jié)合三網(wǎng)合一（海、陸、空）的出行搜索方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)全球路徑的搜索和導(dǎo)航、對(duì)票價(jià)、里程、歷時(shí)的比較和排序，旨在為用戶提供不 僅是優(yōu)惠的更是即時(shí)真實(shí)的、方便快捷的出行方式，同時(shí)提供酒店、旅游等配套服務(wù)，達(dá)到出行各方面的需求?，F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)上有著海量的出行、旅游、票務(wù)信息，我們?nèi)ツ膬?，乘飛機(jī)、火車、巴士或輪船等，就分別上哪個(gè)網(wǎng)站，沒有一個(gè)檢索的工具和一站式的服務(wù)；全國(guó)有超過十萬多個(gè)海陸空交通旅行票務(wù)問訊電話，乘巴士、火車、飛機(jī)或輪船就分別撥打相關(guān)問訊，沒有一個(gè)統(tǒng)一的客服（這個(gè)客服不僅僅是全國(guó)某個(gè)交通工具的統(tǒng)一，而是海陸空全部的統(tǒng)一）。這就是我們出行面臨的各種問題。有沒有解決問題的辦法或你只需按一下鼠標(biāo)或電話，其余的交給我們呢？達(dá)達(dá)搜可 以搜索國(guó)內(nèi)所有城市及海外主要城市間的任意兩點(diǎn)之間的所有海陸空到達(dá)方式，配套了國(guó)內(nèi)外電子機(jī)票訂購(gòu)、火車票余票查詢和訂購(gòu)、全國(guó)幾乎所有長(zhǎng)途巴士的全部路徑查詢和主要城市巴士電子客票訂購(gòu)。達(dá)達(dá)搜董事長(zhǎng)劉友常說，海陸空客服中心也推出在即。達(dá)達(dá)搜要做的，是打造行業(yè)的專業(yè)的垂直的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的全球交通搜索引擎和全程一站式的服務(wù)。無論您在哪里？是直達(dá)或是換乘、是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，在出發(fā)地都能拿到海陸空全程電子客票。這種服務(wù)不僅可以在網(wǎng)上實(shí)施也可撥打客服完成。方便所有旅客出行，節(jié)約時(shí)間成本和人力成本。達(dá)達(dá)交通搜索引擎將顛覆人們的出行 方式，帶給我們的將是一個(gè)全新便捷的出行體驗(yàn)和行業(yè)垂直搜索的革命！ 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) III 去哪兒？上 —— 達(dá)達(dá)搜！ 畢業(yè)設(shè)計(jì) IV ABSTRACT With the rapid development of China39。s economy, various industries on the sharp increase in the demand for coal. but each kind of mining accident39。s occurrence, causes the coal safety in production faced with the stern challenge. This piece of article aims at the gas to carry on the monitoring to design. In the article, I in view of the gas characteristic, design simultaneously monitor the height density the gas system, allweather uninterrupted carries on the monitor to the mine shaft gas density. Simultaneously uses the acoustooptics alarm system, once gas exceeding the allowed figure, the system reminds the downhole operation worker to evacuate urgently immediately, avoids the personnel casualty. Also put to use infrared remotecontrol system carry through longdistence supur risory control. Design this intelligent sensor adopt closecycle control insure sampling placidity. This system take at87C552 monolithic integrated circuit as a core, realizes to the gas examination, the warning and the control, safe reliable, durable, suits each kind of coal mine gas the monitoring, may reduce coal mining accident39。s occurrence greatly, reduces the private costs, raises the coal recovery ratio, makes the contribution for our country coal enterprise. KEYWARDS: gas, AT87C552, PID controller 目錄 摘要（中文） ............................................................. II 摘要（英文） ............................................................. IV 1 緒論 .................................................................... 1 引言 ............................................................... 1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ........................................................... 2 2 系統(tǒng)功能介紹 ............................................................ 3 性能描述 ........................................................... 3 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu) ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 3 硬件電路介紹 ........................................................... 12 甲烷傳感器 ........................................................ 12 KG9701 型智能低濃度沼氣傳感器 ............................. 12 高濃度瓦斯傳感器 (國(guó)產(chǎn) ) 型號(hào) :ZR14GJW4/100 ................... 13 ADC0809 引腳圖與接口電路 ......................................... 14 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片 ADC0809 簡(jiǎn)介 ................................. 14 . ADC0809 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ......................................... 16 ．信號(hào)引腳 ................................................... 17 MCS51 單片機(jī)與 ADC0809 的接口 ............................... 18 A/D 轉(zhuǎn)換應(yīng)用舉例 ........................................... 22 AT89C51 簡(jiǎn)介 ..................................................... 22 AT89C51 概述 ................................................ 22 主要特性 .................................................... 23 管腳說明 .................................................... 24 振蕩器特性 ................................................. 25 芯片擦除 .................................................... 25 8155 簡(jiǎn)介 ......................................................... 29 8155 各引腳功能 ............................................. 29 8155 的地址編碼及工作方式 .................................. 30 8155 的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ......................................... 30 DAC0832 介紹 .................................................... 31 LED 顯示器 ....................................................... 35 LED 顯示器的結(jié)構(gòu) ............................................ 35 LED 顯示器的工作原理 ........................................ 37 畢業(yè)設(shè)計(jì) ii 4 PID 控制 .............................................................. 38 PID 控制器介紹 .................................................... 38 PID 控制實(shí)現(xiàn) ...................................................... 43 5 軟件流程圖 ............................................................. 46 總結(jié) ..................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ................................................................. 49 致謝 ..................................................................... 50 1 緒論 引言 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)煤炭需求量也越來越大，這就使得煤礦的安全生產(chǎn)面臨著一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題。煤礦礦難事故屢屢發(fā)生，造成的原因有很多，其中不少是因?yàn)橥咚贡ㄒ?起的。 為了防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生，除了加強(qiáng)井下作業(yè)人員的管理，改善井下的作業(yè)環(huán)境外，還必須建立一個(gè)性能可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。 煤礦瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體的總稱。有時(shí)也單獨(dú)指甲烷。瓦斯在空氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一定的程度（ 5%～ 12%）時(shí)，在一定條件下可與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而形成瓦斯爆炸，對(duì)煤礦安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 礦井瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)是伴隨著煤炭工業(yè)發(fā)展而逐步發(fā)展起來的。 1815 年，英國(guó)發(fā)明的世界上第一種瓦斯監(jiān)測(cè)儀器 —— 瓦斯檢定燈。利用火焰的高度來檢測(cè)瓦斯?jié)?度；20 世紀(jì) 30 年代，日本發(fā)明了光干涉瓦斯 檢定器，一直沿用至今； 20 世紀(jì) 40 年代，美國(guó)研制了檢