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1、基于红外发光二极管的基于红外发光二极管的 有害气体检测系统设计有害气体检测系统设计The Design on Noxious Gas DetectingSystem Based on Mid-Inrfared LED摘 要本课题所研究的基于中红外发光二极管(MIR 一 LED)的有害气体检测系统有助于寻求一种可在线实时检测有害气体的新方法。该方法对提高有害气体的检测效率、降低仪器成本，改善城市大气和室内空气环境以及提高一些行业的生产安全具有重要的现实意义。本课题在研究了中红外发光二极管最新成果的基础上，结合单片机技术设计并开发了整个系统。文章首先阐述了仪器的整体结构;其次详细说明了各部分的设计
2、思路，着重说明了中红外发光二极管作为红外光源的优势;然后以电路原理图给出了系统的硬件实现;最后给出了部分软件程序代码。整个系统按照功能划分为三个模块：单色红外光发射系统；数据采集系统；单片机控制系统。单色光发射系统包括中红外发光二极管阵列及其驱动电路。数据采集系统包括红外探测器及其偏置电路、信号放大电路及模/数转换电路单片机控制电路包括逻辑控制电路及键盘、显示电路等。关键词关键词：有害气体；红外光谱；中红外发光二极管；单片机AbstractWe proposed and discussed in this paper a new noxious air detecting system bas
3、ed onMIR-LED.We can use the new system to realize an on line real time detection method.Through that method we can boost the detection efficiency，lower the making cost and ameliorate air qualiy in ubran area and in our homesThis paper begins with the entire device sturcutre.Then we explain our desig
4、ning thought for every modules of the system.Much emphasis is put on the reason why weutilize MIR-LED as the infrared light source.Next we designed the circuit diagram ofhardware part and finally implement the software programming.The entire system can be divided into three modules in temrs of funct
5、ionaliyt:mono infrared emission systemdata collecting systemControl system Mono inrfare demission system consists of MIR-LED array and corresponding driver circuit. Data collecting system consists of Photoelectricity detector and its bias set circuit，signal amplifier circuit and A/D convter circuit
6、.Control system consists of logical control circuit and keyboard,display circuit and so on.Key Words: Noxious has; Infrared spectrum; MIR-LED; MCU.目 录1 绪论.11.1 课题的提出.11.2 课题的研究方法.11.2.1 光谱分析技术及仪器概述.11.2.2 气体检测的红外光谱法.21.2.3 本课题的研究方法.22 系统的整体结构.32.1 红外光发射系统.42.1.1 以 MI-RLED 作为单色光源.42.1.2 驱动电路.52.2 红外光
7、接收系统.62.2.1 用光电导探测器进行光电转换.62.2.2 偏置电路.63 控制系统.83.1 分频电路.83.2 脉冲调制电路.93.3 单片机控制及其接口.103.3.1 AT89C52 的部分资源.103.3.2 键盘接口.133.3.3 液晶显示接口.144 数据采集系统.164.1 直流信号放大电路.174.2 模/数转换芯片 AD7896.194.3 电路连接与控制程序.22结 论.23参考文献.24致 谢.26天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计01 绪论1.1 课题的提出随着工业化水平的提高, 现代社会给人们提供了多种便利, 同时也带来了一一些公害。环境污染和
8、生态破坏已经在一定程度上严重制约了经济的发展并危害到人类的健康安全，其中由于空气污染所造成的经济损失和人群发病率的升高都十分惊人。空气污染在这里是一个广义的概念，它既指通常意义上的大气污染，也指室内空气的污染，同时也指某些特定生产行业如采煤、冶炼等的空气环境的高危险性。不论是何种情形，其成因都是由于空气中有害气体的含量超过甚至大大超过其最小容许浓度所致。有害气体泛指对人体健康或生命安全构成威胁的各种气体，比如能使人中毒的有毒气体、无毒但会使人窒息的气体、可引发爆炸或易燃的气体以及那些破坏生态危及人类生存环境的气体如温室气体等。这其中很多种类的有害气体能够以不同途径从不同源头释出，在不同环境下的危害也不尽相同，例如大气污染，瓦斯爆炸引起的灾害事故，工业气体污染等。控制大气中有害气体的排放、在诸如矿井这样的生产环境中进行安全预警都是势在必行的，而这些都要求人们有一行之有效的方法和仪器来监测空气中有害气体的含量。1
