基于單片機(jī)一氧化碳報(bào)警器在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)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(bào)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(shè)計(jì)主要任務(wù) 6
2  方案設(shè)計(jì) 6
2.1 設(shè)計(jì)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(bào)警器系統(tǒng)的三大部分 11
2.3.2系統(tǒng)各個(gè)模塊功能說明 12
2.3.3系統(tǒng)功能擴(kuò)展 13
3  硬件電路設(shè)計(jì) 13
3.1 設(shè)計(jì)使用的基本知識(shí)介紹 13
3.2 芯片介紹[4]及相關(guān)電路模塊設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 23
3.2.5顯示電路的設(shè)計(jì) 25
3.2.6 計(jì)算機(jī)串口通信的技術(shù)與其標(biāo)準(zhǔn) 28
3.3設(shè)計(jì)的硬件電路 34
4  軟件部分 35
4.1 單片機(jī)編程 35
4.1.1軟件部分設(shè)計(jì)的功能 35
4.1.2程序框圖和主要程序介紹 36
4.2 上位機(jī)（PC機(jī)）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(diào)試 40
5.1系統(tǒng)PCB板的設(shè)計(jì) 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(diào)試 41
5.2.1檢測(cè)元器件 41
5.2.2檢測(cè)各個(gè)引腳信號(hào) 41
5.3 軟件調(diào)試 41
6  結(jié)論 42
謝  辭 43
參考文獻(xiàn) 44
附錄1 45
附錄2 52


引  言

當(dāng)今，單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，由單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的智能化測(cè)控設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。而此次的氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)正是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的一種。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件是指單片機(jī)擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、輸入/出設(shè)備以及各種實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件；軟件是指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)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(diào)一致，才可能組成高性能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應(yīng)不斷調(diào)整軟、硬件，協(xié)調(diào)地進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)，以提高工作效率。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程一般包括系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試幾個(gè)階段。這幾個(gè)系統(tǒng)開發(fā)階段并不是相互獨(dú)立、各自進(jìn)行的，而應(yīng)根據(jù)開發(fā)的實(shí)際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機(jī)的進(jìn)行。
實(shí)現(xiàn)氣體濃度檢測(cè)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(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置。狹義上講，傳感器就是能將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。隨著新技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來越大，一切現(xiàn)代化儀器、設(shè)備幾乎都離不開傳感器[2]。在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，用各種傳感器來檢測(cè)和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，如溫度、壓力、流量、PH值等，以便使設(shè)備工作在最佳狀態(tài)，產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。此次設(shè)計(jì)中所利用到的氣體傳感器就是要測(cè)量一氧化碳?xì)怏w濃度的動(dòng)態(tài)信號(hào)，并且利用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片將濃度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)與事故處理功能，實(shí)現(xiàn)智能控制。
本文的一氧化碳報(bào)警器就是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種典型應(yīng)用，要求能夠檢測(cè)一氧化碳?xì)怏w濃度，并且在氣體濃度超過給定值時(shí)能采取相關(guān)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(cái)產(chǎn)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(bào)警設(shè)備。
隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，面對(duì)各種檢測(cè)對(duì)象和大量的測(cè)試點(diǎn)，需要利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測(cè)量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控。而此時(shí)采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)一氧化碳報(bào)警不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高采集點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高系統(tǒng)的可利用性。此次三路巡回檢測(cè)系統(tǒng)正是把ADC0809與8051單片機(jī)有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了三通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，也符合了本設(shè)計(jì)的要求。本人在此次設(shè)計(jì)中主要擔(dān)任了系統(tǒng)的硬件電路圖的設(shè)計(jì)、硬件的焊接和調(diào)試、軟件的設(shè)計(jì)、以及各個(gè)芯片資料查找與整理等工作。設(shè)計(jì)中超出了任務(wù)書所給的任務(wù)，提出了本一氧化碳報(bào)警器在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方案。