基于單片機一氧化碳報警器在網絡中的應用方案論文


引  言 3
1  緒 論 4
1.1 課題背景 4
1.2 一氧化碳報警器的概述 5
1.3 課題研究的目的及意義 5
1.4 系統(tǒng)設計主要任務 6
2  方案設計 6
2.1 設計要求 6
2.2 初始方案 7
2.2.1系統(tǒng)方案的選擇 8
2.2.2系統(tǒng)方案的確定 10
2.3 系統(tǒng)組成 10
2.3.1一氧化碳報警器系統(tǒng)的三大部分 11
2.3.2系統(tǒng)各個模塊功能說明 12
2.3.3系統(tǒng)功能擴展 13
3  硬件電路設計 13
3.1 設計使用的基本知識介紹 13
3.2 芯片介紹[4]及相關電路模塊設計 14
3.2.1主控電路原理 14
3.2.2電源電路 18
3.2.3傳感器的選擇及電路 20
3.2.4事故處理電路的設計 23
3.2.5顯示電路的設計 25
3.2.6 計算機串口通信的技術與其標準 28
3.3設計的硬件電路 34
4  軟件部分 35
4.1 單片機編程 35
4.1.1軟件部分設計的功能 35
4.1.2程序框圖和主要程序介紹 36
4.2 上位機（PC機）編程 38
4.2.1 VB下串行通信的方法 38
4.2.2串行通信的控件MSComm及其使用方法 38
5  系統(tǒng)制作及調試 40
5.1系統(tǒng)PCB板的設計 40
5.1.1確定PCB的大小 40
5.1.2布局 40
5.1.3布線 40
5.2 硬件調試 41
5.2.1檢測元器件 41
5.2.2檢測各個引腳信號 41
5.3 軟件調試 41
6  結論 42
謝  辭 43
參考文獻 44
附錄1 45
附錄2 52


引  言

當今，單片微型計算機技術迅猛發(fā)展，由單片機技術開發(fā)的智能化測控設備和產品廣泛應用到各個領域，單片機技術產品和設備促進了生產技術水平的提高。而此次的氣體濃度檢測系統(tǒng)正是單片機應用系統(tǒng)中的一種。單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指單片機擴展的存儲器、輸入/出設備以及各種實現單片機系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關的外圍電路芯片或部件；軟件是指單片機應用系統(tǒng)實現其特定控制功能的各種工作程序和管理程序。只有系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調一致，才可能組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應不斷調整軟、硬件，協(xié)調地進行軟、硬件設計，以提高工作效率。單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程一般包括系統(tǒng)的總體設計、硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調試幾個階段。這幾個系統(tǒng)開發(fā)階段并不是相互獨立、各自進行的，而應根據開發(fā)的實際需要，相互協(xié)調、交叉，有機的進行。
實現氣體濃度檢測離不開高性能的氣體傳感器。從廣義上講，傳感器就是能感受外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉換成可用信號的裝置。狹義上講，傳感器就是能將外界信息轉換成電信號的裝置。隨著新技術和自動化的發(fā)展，傳感器的使用數量越來越大，一切現代化儀器、設備幾乎都離不開傳感器[2]。在工業(yè)生產中，尤其是自動化生產過程中，用各種傳感器來檢測和控制生產過程中的各個參數，如溫度、壓力、流量、PH值等，以便使設備工作在最佳狀態(tài)，產品達到最好的質量。此次設計中所利用到的氣體傳感器就是要測量一氧化碳氣體濃度的動態(tài)信號，并且利用數模轉換芯片將濃度值轉換為數字值，實現整個系統(tǒng)的檢測與事故處理功能，實現智能控制。
本文的一氧化碳報警器就是單片機應用系統(tǒng)的一種典型應用，要求能夠檢測一氧化碳氣體濃度，并且在氣體濃度超過給定值時能采取相關措施。由于一氧化碳中毒是家庭小區(qū)以及礦工企業(yè)常見事故，給人們生命財產安全帶來了極大的危害。為了能減少事故的發(fā)生，提醒人們注意，迫切需要一氧化碳報警設備。
隨著電子技術與計算機技術的發(fā)展，面對各種檢測對象和大量的測試點，需要利用數據采集系統(tǒng)將多路被測量值轉換成數字量，再經過單片機或微型計算機進行數據處理，實現實時測控。而此時采用單片機來實現一氧化碳報警不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高采集點的技術指標，從而大大提高系統(tǒng)的可利用性。此次三路巡回檢測系統(tǒng)正是把ADC0809與8051單片機有機的結合起來，實現了三通道數據采集系統(tǒng)，也符合了本設計的要求。本人在此次設計中主要擔任了系統(tǒng)的硬件電路圖的設計、硬件的焊接和調試、軟件的設計、以及各個芯片資料查找與整理等工作。設計中超出了任務書所給的任務，提出了本一氧化碳報警器在網絡中的應用方案。