辽 宁 工 业 大 学
单片机原理及接口技术 课程设计（论文）
题目： 煤矿瓦斯监测仪设计
院（系）： 新能源学院 专业班级： 光伏应用技术131 学 号： 131806004 学生姓名： 曲善民
指导教师： （签字） 起止时间：2016.06.20-2016.7.3
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本科生课程设计（论文）
学 号 课程设计（论文）题目 131806004 学生姓名 曲善民 专业班级 电气131 煤矿瓦斯监测仪设计 该检测仪实时监测煤矿的瓦斯，当瓦斯浓度超过阈值时发出报警信号，并启动输出相应的开关量信号，可以启动排风设备，检测仪由AC220V供电。 设计任务： 1. CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路） 2. 传感器选择及瓦斯检测接口电路设计 3. 报警电路以及工作电源设计 4．程序流程图设计及.程序清单编写 技术参数： 1．瓦斯浓度上限为3% 2．检测仪的工作电源为220V 设计要求： 1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD转换器、输出电路等； 2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图； 3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。 第1天 查阅收集资料 第2天 总体设计方案的确定 第3-4天 CPU最小系统设计 第5天 传感器选择及瓦斯检测接口电路设计 第6天 报警电路以及工作电源设计 第7天 程序流程图设计 第8天 软件编写与调试 第9天 设计说明书完成 第10天 答辩 课程设计（论文）任务 进度计划 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
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本科生课程设计（论文）
摘 要
能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的腾升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然而，中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故屡见报端。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中，固然有很多诱发因素，但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。
该传感器以89C51单片机为核心，实现对瓦斯的检测、报警和控制，安全可靠，经久耐用，适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率，为我国煤炭事业做出贡献。
关键词：煤矿事故；传感器；89C51
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本科生课程设计（论文）
目 录
第1章 绪论 .......................................................... 1
1.1 瓦斯监测仪概况 ............................................... 1 1.2 本文研究内容 ................................................. 1 第2章 CPU最小系统设计 .............................................. 3
2.1 瓦斯监测仪总体设计方案 ....................................... 3 2.2 CPU的选择 .................................................... 3 2.3 数据存储器扩展 ............................................... 5 2.4 时钟电路设计 ................................................. 6 2.5 复位电路设计 ................................................. 7 2.6 CPU最小系统图 ................................................ 8 第3章 瓦斯监测仪输入输出接口电路设计 ................................ 9
3.1 瓦斯监测仪传感器的选择 ....................................... 9
3.1.1 敏感元件的组成及作用 ........................................................................ 9 3.1.2 热催化原件的特性 ................................................................................ 9 3.2 小信号放大电路 .............................................. 12 3.3 瓦斯监测仪检测接口电路设计 .................................. 12
3.3.1 A/D转换器选择 .................................................................................... 12 3.3.2 模拟量检测接口电路图 ...................................................................... 14 3.4 瓦斯监测仪输出接口电路设计 .................................. 14 第4章 瓦斯监测仪软件设计 ........................................... 16
4.1 软件实现功能综述 ............................................ 16
4.1.1 主程序流程图设计 .............................................................................. 16 4.1.2 模拟量检测流程图设计 ...................................................................... 17 4.1.3 报警装置流程图设计 .......................................................................... 17 4.2 程序清单 .................................................... 18 第5章 系统设计与分析 ............................................... 21
5.1 系统原理图 .................................................. 21 5.2 系统原理综述 ................................................ 22
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本科生课程设计（论文）
第6章 课程设计总结 ................................................. 23 参考文献 ............................................................ 24
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