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1、重庆理工大学毕业论文基于单片机的环境安全检测系统的设计 编号 毕业设计（论文）题目 基于单片机的环境安全 检测系统的设计 II毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、
2、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录摘要Abstract1 绪论11.1 本课题要实现的目标及研究的主要内容11.1.1 研究的目标11.1.2 研究的主要内容及简要分析12 系统总体设计22.1 系统设计原则22.2 系统总方案的选定22.2.1 主控制器方案的选型22.3 系统组成框图93 系统的工作原理113.1 传感器的基本特性1
3、13.1.1 传感器的静态特性113.1.2 传感器的动态特性113.2 温度传感器113.3 湿度传感器153.3.1 特点153.3.2 湿度的计算方法163.4 气体传感器MQ-2183.4.1 特点183.4.2 结构、外形183.5 气体传感器MQ-5193.6 单片机AT89S52213.7 AD转换器TLC2543244 系统的硬件设计和连接274.1 温度检测电路设计274.2 湿度检测电路设计274.3 1602液晶与单片机的连接284.4 声光报警电路设计294.5 时钟电路294.6 复位模块314.7 烟雾、可燃气体、有毒气体检测电路设计325 系统软件设计与调试335
4、.1系统软件总体设计335.2 软件设计流程图335.3 系统硬件调试365.3.1 硬件静态的调试365.3.2 联机仿真调试366 总结与展望38致 谢39参考文献40附录1 环境安全检测系统原理总图42附录2 环境安全检测系统设计源程序43摘要环境安全检测系统是对环境中的温度、湿度、烟雾、可燃气体和有毒气体进行检测的装置，该系统能显示当前环境中的温度和湿度值，并当环境中的温度超过设定限值和环境中有烟雾、有毒气体或可燃气体出现时，系统将进行声光报警。本系统能使人们及时的得知环境中情况，并判断出环境中有对人们的人身财产造成威胁的因素，提早做出预防。本文首先介绍了环境安全检测系统要实现的目标及
5、研究的主要内容，分析系统的总体方案和系统框图，对系统所需的主要器件和传感器做了具体详细的阐述，接着介绍了各个模块硬件电路的设计，最后介绍了系统的软件设计和调试。本文从环境安全检测系统功能要求出发，采用模块化设计方法，通过模块方案的论证，使系统的设计更加合理。本设计以单片机（AT89S52）为核心，配合温度传感器（DS18B20）、湿度传感器(HS1101)和两个气体传感器（MQ-2和MQ-5），以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度、湿度、烟雾、可燃气体和有毒气体信号，检测人员可以通过液晶显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温
6、度传感器得到的测量信号，直接送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。而湿度传感器要置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之成反比的电压频率信号，才可直接被计算机所采集。两个气体传感器得到的测量信号要经过AD转换器TLC2543后才能送到单片机进行数据处理。整个检测系统是在程序控制下工作的，本系统在KEIL公司研发的keil Vision4下用C语言编写了所有的程序。在本文最后，对本次设计做了总结，提出了本次设计的一些不足，并给出了一些改进措施。关键词：环境安全；单片机；温度传感器；湿度传感器；气体传感器AbstractEnvironmental safety detection
7、 system is the devices which can detect in the environment of temperature, humidity, smoke, flammable gas and toxic gas, the system can display the current environment of the temperature and humidity values, and when the environment temperature exceeds the set limits and smoke, toxic gases or combus
8、tible gas are discovered in the environment, the system will be sound and light alarm. This system can make people know timely situation of the environment and determine factors in the environmental that can pose a threat to peoples personal and property and to prevent early.This paper first introdu
9、ces the environmental safety detection system to achieve the objectives and the main content of the examination, analysis the system of the overall program and system block diagram, elaborates the system requirements for the major devices and sensors specifically and in detail, then the design of th
10、e various modules of hardware circuit, the final introduced the system of software design and debugging.This paper, from requirements of environmental safety testing system functionality, adopted approach of modular design, demonstration by module program, and make the design of the system more reas
11、onable. The design of the core is the microcontroller (AT89S52) with temperature sensor (DS18B20), humidity sensor (HS1101), two gas sensors (MQ-2 and MQ-5) and related peripheral circuits constituted the detection systems. That can receive measured signal of environmental temperature, humidity, smo
12、ke, combustible gases and toxic gases. Inspectors through the LCD data real-time monitoring temperature and humidity of the environment. All the measurement operation achieved by the host control software, the measurement signal of the temperature sensor can directly send to the microcontroller for
13、data processing. The data adopts analysis and handle by software, and then sends to evacuations display device. But humidity sensors must be placed in a 555 oscillator circuit, transform the capacitance changes into the voltage-frequency signals in order to signals can be directly acquired by the mi
14、crocontroller. Two gas sensors measured the signal that must go through AD converter TLC2543 to send to the microcontroller for data processing. The whole detection system is in process control, this system wrote all the procedures by C language under the keil Vision4 which developed by KEIL company.At the end of this article, it makes a summary for the design, proposed a number of shortcomings in the design and proposed some improvements.Key words: Environmental safety; Microcontroller; Temperature Sensor; Humidity Sensor; Gas Sensors1 绪论环境安全是关系
