【正文】 測與控制。 本文研究內(nèi)容這次設(shè)計的主要內(nèi)容與要求是：設(shè)計一個瓦斯氣體安全監(jiān)控裝置，在氣休濃度一定的范圍內(nèi)進行安全檢測，并能在礦內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_到報警上限限時進行聲光報警，通知礦內(nèi)工作人員及時撤離減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。系統(tǒng)由 單片機，瓦斯氣體檢測電路，A/D 轉(zhuǎn)換、液晶顯示電路，聲光報警電路組成。 【3】 隨著單片機的廣泛應(yīng)用，將大大促進各領(lǐng)域的技術(shù)更新，向自動化、小型化、智能化方向邁進。電子技術(shù)的迅猛發(fā)展一方面帶動了煤礦瓦斯檢測系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，一方面也對煤礦瓦斯檢測產(chǎn)品提出了越來越高的要求。 【1】 體積小，能實時快速的對外部事件作出響應(yīng)，迅速采集大量數(shù)據(jù)，做出邏輯判斷與推理后實現(xiàn)被控對象的參數(shù)調(diào)整與控制，且能滿足檢測儀的設(shè)計要求，所以基于單片機的智能瓦斯檢測系統(tǒng)設(shè)計的開發(fā)有很大意義。由于檢測裝置向更迅速更快捷發(fā)展，方便攜帶等要求發(fā)展。國外的監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平理論上講高于國內(nèi)發(fā)展水平，但應(yīng)用于國內(nèi)煤礦尚有一定的局限性，如煤礦管理模式生產(chǎn)方式的不同，價格過高不適于國內(nèi)煤礦現(xiàn)有條件，除在傳感器技術(shù)方面可供借鑒外，其它僅具一定參考價值。但由于某些技術(shù)上的不足，導致一些關(guān)鍵問題至今沒有能夠解決。據(jù)《中國煤炭報》統(tǒng)計，全國共有大小煤礦 60000 多個，從業(yè)礦工 800 多萬。在去年又接連發(fā)生了多起甲烷爆炸事故，事故的結(jié)果觸目驚心，因此通過強化甲烷管理，提高通風甲烷檢測監(jiān)控水平，已成為中小型煤礦甲烷檢測監(jiān)控的最迫切的任務(wù)之一。該裝置具有經(jīng)濟實用、數(shù)據(jù)直觀準確、適應(yīng)性強等特點，可大量應(yīng)用于煤礦井下作業(yè)現(xiàn)場。通過軟硬件的設(shè)計可實現(xiàn)對瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測并且當其濃度超過預(yù)警值時可進行聲光報警。文中首先闡述了CH4監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展及狀況，其次著重介紹了我們此次基于甲烷傳感器MQ5和單片機AT89C52的煤礦瓦斯監(jiān)測報警器。進度計劃第 1 天 查閱收集資料第 2 天 總體設(shè)計方案的確定第 34 天 CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計第 5 天 傳感器選擇及瓦斯檢測接口電路設(shè)計第 6 天 報警電路以及工作電源設(shè)計第 7 天 程序流程圖設(shè)計第 8 天 軟件編寫與調(diào)試第 9 天 設(shè)計說明書完成第 10 天 答辯指導教師評語及成績 平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日本科生課程設(shè)計（論文）III摘 要隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)對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)面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。I遼 寧 工 業(yè) 大 學單片機原理及接口技術(shù) 課程設(shè)計（論文）題目： 煤礦瓦斯監(jiān)測儀設(shè)計 院（系）： 電氣工程學院 專業(yè)班級： 電氣09？ 學 號： 090303xxx 學生姓名： 指導教師： （簽字）起止時間： 本科生課程設(shè)計（論文）II課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學院 教研室： 注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算學 號 學生姓名 專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目 煤礦瓦斯監(jiān)測儀設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)該檢測儀實時監(jiān)測煤礦的瓦斯，當瓦斯?jié)舛瘸^閾值時發(fā)出報警信號，并啟動輸出相應(yīng)的開關(guān)量信號，可以啟動排風設(shè)備，檢測儀由 AC220V 供電。設(shè)計任務(wù)：1. CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計（包括 CPU 選擇，晶振電路，復(fù)位電路）2. 傳感器選擇及瓦斯檢測接口電路設(shè)計3. 報警電路以及工作電源設(shè)計4．技術(shù)參數(shù)：1．瓦斯?jié)舛壬舷逓?3%2．檢測儀的工作電源為 220V設(shè)計要求：分析系統(tǒng)功能，盡可能降低成本，選擇合適的單片機、AD 轉(zhuǎn)換器、輸出電路等；應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖；按規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計說明書一份，其中程序開發(fā)要有詳細的軟件設(shè)計說明，詳細闡述系統(tǒng)的工作過程，字數(shù)應(yīng)在 4000 字以上。此次設(shè)計的主要課題是瓦斯監(jiān)測報警器，從題目上看此次設(shè)計主要分兩大部分來解決：一是煤礦瓦斯的監(jiān)測，二是系統(tǒng)的報警。本設(shè)計的硬件電路包括濃度檢測，A/D轉(zhuǎn)換，單片機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)顯示電路，串口通信及各控制電路；軟件設(shè)計包括濃度采集，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及處理，動態(tài)顯示及濃度控制等?？捎行Х乐购捅苊馔咚谷紵虮ǖ膼盒允鹿拾l(fā)生，對避免人員傷亡財產(chǎn)損失有著積極的作用。關(guān)鍵字：瓦斯報警系統(tǒng)、單片機、瓦斯傳感器本科生課程設(shè)計（論文）IV目 錄第 1 章 緒論 ..........................................................1 煤礦瓦斯概況 ..................................................1 本文研究內(nèi)容 .................................................2第 2 章 CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計 ...............................................3 瓦斯監(jiān)測總體設(shè)計方案 ..........................................3 CPU 的選擇 ....................................................4 CPU 最小系統(tǒng)圖 ................................................7第 3 章 瓦斯監(jiān)測儀輸入輸出接口電路設(shè)計 ................................9 瓦斯監(jiān)測儀傳感器的選擇 ........................................9 瓦斯檢測接口電路設(shè)計 .........................................13 A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 ....................................................................................13第 4 章 儀器硬件設(shè)計 .................................................16 硬件實現(xiàn)功能綜述 ............................................16 硬件系統(tǒng)單元模塊調(diào)試 ........................................16第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計與分析 ...............................................19 系統(tǒng)原理圖 ..................................................19 系統(tǒng)原理綜述 ................................................20第 6 章 課程設(shè)計總結(jié) .................................................23參考文獻 ............................................................24本科生課程設(shè)計（論文）1第 1 章 緒論 煤礦瓦斯概況從我國煤炭生產(chǎn)的現(xiàn)狀及我國能源結(jié)構(gòu)規(guī)劃均可以看出，在本世紀中葉以前煤炭仍是支持我國國民經(jīng)濟發(fā)展的主要能源，煤炭生產(chǎn)，作為我國能源工業(yè)的支柱，其地位將是長期的、穩(wěn)定的，但是煤炭工業(yè)的安全生產(chǎn)狀況卻不容樂觀，中小型煤礦的情況尤為嚴重，已經(jīng)直接威脅到整個煤炭工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，給國家財產(chǎn)和人民生命造成了很大的損失，作為“萬惡之首”的甲烷爆炸事故更是居重大事故發(fā)生率之首。隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，井下作業(yè)的安全越來越有保障，但是仍然有許多采礦企業(yè)的機械化程度低，因此對現(xiàn)場采礦的工作人員的生命安全造成潛在的威脅，特別是針對瓦斯氣體的檢測和報警仍舊存在隱患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。 【2】 根據(jù)煤礦三班作業(yè)的實際情況，目前至少需要 300 萬個瓦斯報警器，可見其市場非常廣闊。由于瓦斯氣體本身的危險性和對人民生產(chǎn)生活造成的巨大危害，因此瓦斯氣體的檢測和報警是一項非常必要的工作。80 年代初，世界各產(chǎn)煤國檢測裝置的缺點是：1）測量范圍小 2）易受高濃度瓦斯和硫化物的中毒以及存在零點漂移和靈敏度漂移問題，存在檢測不準確及井下校準困難等弊端（每 7 天校準一次） 。傳統(tǒng)的機械檢測儀一般靈敏