【正文】 nd environmental protection. But in current, domestic detection equipment hung behind the other counties. The detected scopes of these equipments are small, the reaction times are long, and using wire transmission approach in data transmission, these equipment do not meet the needs of majority of coal mines because of the high cost and high power needs and large volumes. It was necessary to develop an integrated, intelligent, small and the new wireless gas detection and alarm equipment. This equipment can enhance the mine safety monitoring capabilities.This paper introduced the wireless data transmission technology in mine environmental monitoring data transmission process. Thus, a gas concentration detector is designed which based on the wireless transmission technology. So it can moving then detecting and detecting then transmission. This paper’s research findings provided a new feasible solution scheme of mine safety.The detector posed of two parts, the scene part and the handheld part. The scene part is at the gas detection point, the main ponents of it are gas sensor, signal conditioning circuit, A/D converter, MCU and Wireless transmitter module PTR2000. While the handheld part mainly consists of wireless receiver module PTR2000, MCU, displaying unit, alarming unit and so on. In the hardware design, this paper analyses and elaborates how to plete the data acquisition, processing judgments, display and transmission of data, such as a series of function across the lowpower AT89C51 MCU. While in the part of software, the paper described the program flow in detail.Key Words Gas concentration；Wireless transmission；Detector；AT89C51目 次1 緒論 1 煤礦瓦斯氣體概述 1 國(guó)家關(guān)于煤礦安全濃度的規(guī)定 2 無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)概述 3 煤礦瓦斯檢測(cè)儀的發(fā)展?fàn)顩r 4 本課題的研究意義 5 本課題的主要工作內(nèi)容 52 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 7 系統(tǒng)總體構(gòu)成及工作原理 7 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 93 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì) 15 數(shù)據(jù)采集與信號(hào)調(diào)理電路部分設(shè)計(jì) 16 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD574A原理及連接方法 17 無(wú)線(xiàn)傳輸模塊PTR2000原理及應(yīng)用 20 LED顯示電路設(shè)計(jì) 21 報(bào)警電路 22 電池電量監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì) 234 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)主程序設(shè)計(jì) 25 手持部分單片機(jī)主程序設(shè)計(jì) 25 串行口子程序設(shè)計(jì) 26 傳感器控制程序設(shè)計(jì) 27結(jié) 論 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31附錄A：現(xiàn)場(chǎng)部分總體電路圖 33附錄B：手持部分總體電路圖 341 緒論中國(guó)煤炭產(chǎn)量高居世界第一，國(guó)家一直把煤礦的安全生產(chǎn)作為重中之重，給予高度的關(guān)注。礦井瓦斯是指從煤體和圍巖中逸出的以及在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的多成分的混合氣體，包括、CO、等。 國(guó)家關(guān)于煤礦安全濃度的規(guī)定《煤礦安全規(guī)程》對(duì)井下各點(diǎn)瓦斯?jié)舛纫?guī)定如下：(1) %，礦總工程師必須立即查明原因，進(jìn)行處理，并報(bào)告礦務(wù)局總工程師。(6) 綜合機(jī)械化采掘工作面，應(yīng)在采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)上安設(shè)機(jī)載式斷電儀，當(dāng)其附近瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)報(bào)警，%時(shí)必須停止工作，切斷采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)的電源。一般說(shuō)來(lái),由于地球幽面的影響以及空間傳輸?shù)膿p耗,每隔50公里左右,就需要設(shè)置中繼站,將電波放大轉(zhuǎn)發(fā)而延伸。②巷道截面對(duì)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)挠绊懗潭扰c波長(zhǎng)有關(guān)，當(dāng)巷道截面等效半徑與波長(zhǎng)相差不大于10倍時(shí)(無(wú)論等效半徑大于波長(zhǎng)，還是波長(zhǎng)大于等效半徑)，巷道截面對(duì)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)挠绊戄^大；巷道截面等效半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，或遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)時(shí)，巷道截面對(duì)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)挠绊戄^小。它的特點(diǎn)是：體積小、重量輕、線(xiàn)性度較好、可實(shí)現(xiàn)電量輸出、使用方便、價(jià)格便宜。光學(xué)干涉儀的特點(diǎn)是：使用的條件要求不高，一般礦井中的瓦斯安全員用的多為這種儀器。但是氣體含量多，且?guī)缀醪蝗苡谒瑢儆谝兹家妆瑲怏w，發(fā)生爆炸事極易造成人身傷害。第四、大量的瓦斯從通風(fēng)井排入大氣，污染大氣環(huán)境。 系統(tǒng)總體構(gòu)成及工作原理。隔爆型儀表的主要特點(diǎn)是有一個(gè)可靠的隔爆外殼，它將把可能產(chǎn)生火花和危險(xiǎn)溫度的儀表傳感器、電阻電路及接線(xiàn)端子等，都放在隔爆外殼里，達(dá)到外殼內(nèi)可能發(fā)生的爆炸不影響周?chē)兹家妆镔|(zhì)，它的設(shè)計(jì)方法與隔爆型電器和電機(jī)基本相類(lèi)似。，由兩個(gè)引腳構(gòu)成，一正一負(fù)，正端接6V電源，此電源要求有較高穩(wěn)定性，否則對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生誤差。2℃ Vc:6V177。 因此，在使用此類(lèi)型氣敏元件時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。它的優(yōu)異特性使其非常適合于應(yīng)用在便攜式及手持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，符合本設(shè)計(jì)的要求，其具體性能指標(biāo)如下：(1) 該器件將接收和發(fā)射合接為一體(2) 工作頻率為國(guó)際通用的數(shù)傳頻段433MHz(3) 采用FSK調(diào)制/解調(diào)，可直接進(jìn)入數(shù)據(jù)輸入/輸出，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合(4) 采用DDS(直接數(shù)據(jù)合成)＋PPL頻率合成技術(shù)，因而頻率穩(wěn)定性好(5) 靈敏度高達(dá)105dBm(6) 工作電壓低(),功耗小，接受待機(jī)狀態(tài)電流僅為8uA(7) 具有兩個(gè)頻道，可滿(mǎn)足需要多信道工作的場(chǎng)合(8) 工作頻率最高達(dá)20kbit/s(也可在較低頻率下工作，如9600bit/s),超小體積，約40275(9) 可直接與CPU串口進(jìn)行連接(如AT89C51),也可以用RS232與計(jì)算機(jī)接口連接，軟件編程方便(10) 標(biāo)準(zhǔn)的DIR管腳間距更適合于嵌入式設(shè)備(11) 由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏的設(shè)計(jì)，因此使用無(wú)需申請(qǐng)?jiān)S可證，開(kāi)闊地時(shí)使用距離最遠(yuǎn)可達(dá)1000m 單片機(jī)型號(hào)選擇隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)因具有集成度高、體積小、速度快、價(jià)格低等特點(diǎn)而在許多領(lǐng)域如過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能化儀表、自動(dòng)化程度大大提高。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。在不同的測(cè)試條件下。因此，輸入A/D轉(zhuǎn)換器的電壓范圍是4～。 (1) 分辨率：12位(2) 非線(xiàn)性誤差：小于177。(5) 電源電壓：177。10BIN基準(zhǔn)電源電壓輸入端11VEE負(fù)電源輸入端，輸入15V電源12bipoff正電源輸入端，輸入+15V電源1310Vin10V量程模擬電壓輸入端1420Vin20V量程模擬電壓輸入端15DG數(shù)字地端16～27DB0DB1112條數(shù)據(jù)總線(xiàn)。PWR=1時(shí)，正常工作狀態(tài)，PWR=0時(shí)，待機(jī)微功耗狀態(tài)7TXEN發(fā)射接收控制。PTR2000的CS引腳和GND連接，即使固定通信頻道為頻道1?！★@示模塊電路連接圖 報(bào)警電路采用電磁式蜂鳴器作為聲音報(bào)警的發(fā)聲器件，其工作原理為： 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線(xiàn)圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。 傳感器控制子程序流程圖結(jié) 論我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家之一。該設(shè)計(jì)的子系統(tǒng)包括：檢測(cè)與變送單元、無(wú)線(xiàn)收發(fā)單元、數(shù)據(jù)處理單元、報(bào)警單元、顯示單元等