便携式瓦斯检测仪的设计

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1、便携式瓦斯检测仪的设计摘要在我国，煤炭业绝大多数是井下开采，瓦斯爆炸是煤矿重大灾害事故之一，为了确保矿井的生产安全，国内已开发出很多种类型的瓦斯检测仪，但传统的瓦斯检测仪都普遍存在着体积较大、安装复杂的缺点。因此开发研制便携式智能瓦斯检测仪对促进煤炭行业的安全生产具有重要的意义。本文主要论述了一种便携式瓦斯检测仪的工作原理，并给出了系统硬件原理电路设计与软件系统流程。该系统主要由电源模块、催化燃烧式气体传感器模块、单片机控制模块、键盘、LCD显示器和声光报警模块等部分构成。该装置将单片机的适时控制及数据处理功能与传感技术相结合，不仅可精确检测井下空气中的瓦斯浓度，还能根据瓦斯浓度的大小

2、及时发出声光报警信号，而且可通过LCD显示装置显示出瓦斯的浓度。关键词：瓦斯检测；MJC4/3.0L气体传感器；AT89C52单片机DesignofportablegasdetectorAbstractInChina,thevastmajorityofundergroundcoalminingindustry,coalminegasexplosionisoneofmajordisasters,inordertoensureminesafety,thedomestichasdevelopedmanytypesofgasdetector,butallthetraditionalcommon

3、alarger,installationofcomplexdefects.Thereforedevelopedaportablegasdetectorintelligentcoalindustrytopromotesafetyisofgreatsignificance.Thispaperdiscussesaportablegasdetectorworks,andgivestheprincipleofcircuitdesignhardwareandsoftwaresystemprocesses.Thesystemmainlyconsistsofpowersupplymodule,cata

4、lyticcombustiongassensormodule,microprocessorcontrolmodule,keyboard,LCDdisplayandsoundandlightalarmmoduleparts.Thedevicewillbesinglechipcontrolandtimelydataprocessingcombinedwithsensortechnologycannotonlyaccuratelydetecttheconcentrationofgasundergroundintheair,butalsoaccordingtothesizeofthegasco

5、ncentrationintimeaudibleandvisualalarmsignals,andcanbedisplayedthroughtheLCDdisplaydevicethegasconcentration.Keywords:Gasdetection;MJC4/3.0Lgassensor;AT89C52microcontroller目录1引言11.1课题的研究背景和意义11.2国内外发展状况及趋势11.3课题研究的主要内容32瓦斯的性质和爆炸条件及其检测方法42.1瓦斯的性质42.2瓦斯爆炸及其条件42.3瓦斯的检测方法52.3.1热传导法52.3.2半导体气敏传导器法62.

6、3.3光干涉法62.3.4电化学式气体传感器72.3.5光声气体检测型气体传感器72.3.6红外吸收原理的甲烷检测仪72.3.7催化燃烧法82.4载体催化燃烧式传感元件结构82.5黑白元件92.6载体催化元件工作检测电路93硬件电路设计113.1系统硬件设计原理框图113.2传感器的选择113.2.1MJC4/3.0L型传感器的基本测试电路和引脚说明123.2.2MJC4/3.0L型传感器技术指标133.2.3MJC4/3.0L型传感器的特点133.3信号放大模块设计143.3.1放大器OP07参数及引脚说明143.3.2由OP07组成的双运放高共模抑制比放大电路15第II页共Ⅱ页3.

7、4A/D转换模块设计163.4.1ADC0808芯片163.4.2单片机和ADC0808的硬件连接电路193.5单片机的选择193.5.1AT89C52单片机的介绍193.5.2振荡器的特性203.5.3单片机最小系统的设计213.6LCD显示电路设计213.6.1LCD显示器的特性与管脚功能223.7键盘与接口技术233.7.1键盘的组成233.7.2键盘的工作方式233.7.3独立式键盘233.8报警电路设计243.9电源设计253.9.1