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1、 2011 届毕业设计（论文）题 目：基于单片机的一氧化碳检测仪的设计（上位机软件部分）学 院：浦江学院专 业：通信工程班 级：浦通信0703姓 名：张萌指导教师：陈志贤起讫时间：2011-3-12011-6-14二一一 年 六 月基于单片机的一氧化碳检测仪的设计（上位机软件部分）摘 要一氧化碳检测仪是一款用于检测室内以及工作场所中一氧化碳浓度并且具有超限报警功能的仪器，对人们的生活和工作安全有很好的保障作用。因此，一氧化碳检测仪具有较高的研究价值和使用价值。本文主要介绍了上位机软件的设计内容：串口通信、数据打点显示以及数据的存储功能。通过RS232串口接收单片机发送过来的一氧化碳浓度数据，在
2、PC机上以直观图形的方式显示数据并且将其存储起来以方便随时可以调用查看。本次设计成功的完成了上位机软件部分的制作，能够准确的接收单片机传输的数据并且很好的显示以及储存查看。关键词：一氧化碳检测仪 数据处理 串口通信The Design of carbon monoxide detector based on microcontroller (PC software parts)AbstractCarbon monoxide detector is used to detect a paragraph of indoor and workplace carbon monoxide concent
3、rations and has the off-gauge alarm function instrument, for peoples life and work safety is very good security role. So, Carbon monoxide detector has high research value and use value.This paper mainly introduces the PC software design content: Data processing、Data display through dot and Data stor
4、age function. Through RS232 serial receives the data of monoxide concentrations sent over microcontroller, On PC with intuitive graphic display data and store it up with convenient can always call to check.This design successful completion of the PC software part of the production, the data of SCM t
5、ransmission can be accurate received and very good show and storage and examine.Key Words: Carbon monoxide detector; Data processing; Serial communication目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1一氧化碳的危害11.2一氧化碳检测仪的研究现状11.2.1基于单片机的分类的一氧化碳检测仪11.2.2基于传感器分类的一氧化碳检测仪11.3 多机串行通信研究现状21.4 论文章节介绍3第二章 上位机软件的设计42.1 上位机软件整体设计
6、框架42.2 串口通信模块的设计42.2.1 RS-232串口42.2.2 VC6.0介绍62.2.3串行通讯的方法62.2.4 MSComm控件的介绍72.2.5串口设计流程82.2.6 整数和小数位的处理112.3 数据直观图显示模块122.3.1基本的画线函数122.3.2 CO数据图形化显示132.4 数据的存储以及查看模块142.4.1类CFile142.4.2 CFile操作详解162.4.3 数据的保存方式172.4.4 查看之前存储的数据182.5 程序显示界面模块192.5.1 对话框概述192.5.2 类CDialog介绍202.5.3 对话框控件212.5.4 对话框控件
7、程序设计212.6 串口采集数据实时显示窗口24第三章 系统调试和运行253.1 测试工具介绍253.2 系统调试和运行253.2.1 测试方法253.2.2 系统联调253.2.3 系统运行25第四章 总结和展望264.1 本次毕业设计总结264.2 下一步工作展望26参考文献28致谢30第一章 绪论1.1 一氧化碳的危害一氧化碳是石油化工行业以及日常生活中常见的危害因素，分布范围广，接触人员多，毒性危害高。尤其是随着煤气化工业的发展，人员遭受一氧化碳危害影响的可能性增大。一氧化碳是无色、无味的气体，易扩散，微溶于水。易燃、易爆，与空气混合有爆炸的危险 1。一氧化碳使血液携氧能力下降，阻碍氧
8、的释放和传递，导致低氧血症和组织缺氧。由于中枢神经系统对缺氧最敏感，故最易受到侵害。石化及煤矿等工作场所空气中时间加权平均容许溶度（PC-TWA）不超过25ppm，短时间接触容许浓度（PC-STEL）不超过35ppm。立即威胁生命或健康的浓度（IDLH）为1000ppm。1.2 一氧化碳检测仪的研究现状目前市场上的一氧化碳检测仪多种多样，由于所用单片机的种类和传感器的种类不同可以分为多类。1.2.1 基于单片机的分类的一氧化碳检测仪(1)基于MSP430的一氧化碳检测仪MSP430单片机拥有强大的处理能力，在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处，具有低功耗的特点。根据传感
9、器的不同，可以选择不同的传感器。这种检测仪的单片机内置温度传感器、12位高精度A/D转换器、1616位硬件乘法器，并有6个8位I/O端口可以使用。仪器的大部分功能均可以在MSP430单片机中实现，大大简化了系统的接口设计，也减少了仪器原件的数量和功耗2。(2)基于STC89C52的一氧化碳检测仪STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8的微处理器，与MCS-51指令集和输出管脚相兼容。STC89系列单片机高速（最高时钟频率90MHz），低功耗，带有4KB的内存和程序保护系统，便于程序的修改和保密3。1.2.2 基于传感器分类的一氧化碳检测仪(1)电化学
10、传感器采用了多孔性电极进行一氧化碳浓度的检测，有效地防止了溶解液的泄漏。该传感器具有反应时间短、探测范围宽以及使用寿命长的特点，完全满足工业现场及家庭生活的需要。(2)红外气体传感器采用电调制非分光红外传感器LHI814，能够快速准确的检测一氧化碳的浓度。采用间歇式供电方式，单片机在读取传感器输出的稳定数据后，立即关闭其电源，待下次读取数据时再将电源打开。(3)热催化传感器其具有抗高湿、粉尘等恶劣环境的能力及体积小、价格低的优点，在煤矿瓦斯的检测中发挥了巨大的作用。但由于该传感器的敏感原件和补偿原件本身是热敏原件，其电阻会随着环境条件和工作条件的改变而变化，多种可热性气体都能催化氧化燃烧，导致
11、检测精度下降。(4)半导体传感器以半导体敏感原件为核心的半导体传感器，具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小、重量轻、成本低、便于集成化和智能化的优点，但是由于特性的分散性、温度的不稳定性和易受干扰的特点，在某些情况下又限制了半导体传感器的应用。半导体传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中有关的信息，从而可以检测、监控、报警，还可以通过接口电路与计算机或单片机组成自动检测、控制和报警系统。41.3 多机串行通信研究现状随着多微机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。这里所说的通信既包括计算机与外部设备之间，也
12、包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是把组成信息的各个码位在同一根传输线上，从低位到高位，逐位地、顺序地进行传送的通信方式，所用的传输线少，一个方向上只须一条传输线，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传送。对于那些与计算机相距不远的人-机交互设备和串行外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式进行近距离交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微处理机组成分级分布控制系统中，各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。1.4 论文章节介绍本文主要介绍基于单片机的一氧化碳检测仪的上位机软件部分。全文分四个章节，
13、第一章绪论部分主要介绍一氧化碳检测仪的背景知识及研究现状以及多机串行通信的研究现状。第二章主要介绍上位机软件的设计。第三章是调试结果的展示。最后一章是对本次设计的一个总结和展望。第二章 上位机软件的设计2.1 上位机软件整体设计框架程序整体设计框架如图2-1所示。图2-1 上位机软件设计框架计算机接通过RS-232串口接收到单片机发送过来的一氧化碳的浓度数据，将接收到的一氧化碳浓度数据以打点画图的形式在PC机上显示，并且将数据存储到文本文档中，在程序界面上，可以按秒移动和按页移动查看以前接收到的一氧化碳浓度数据。整体设计分为四个模块：串口通信模块数据直观图显示模块、数据的存储和查看模块以及程序
14、显示窗口模块。下面将对各个模块的设计过程进行详细说明。2.2 串口通信模块的设计2.2.1 RS-232串口RS-232串口是目前PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。RS-232标准（协议）的全称是EIA-RS232C标准，其中EIA（Electronic Industry Association）代表没过电子工业协会，RS（Recommended standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS-232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS-232-B、RS
15、-232-A。它规定连接电缆和器械、电气特性、信号功能及传输过程。常用的物理标准还有EIA&0；RS-232-C、EIA&0；RS-422-A、EIA&0；RS-423-A、EIA&0；RS-485。计算机输入输出接口，是最为常见的串行接口，RS-232常规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pinD-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbps，线缆最长为15米。RS-232-C端口被用于将计算机信号输入控制投影机。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5+15V，负电平在-5-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3+12V与-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大约为15米，最高速率为20kb/
