基于工业以太网的可燃性气体报警器的设计与研究.doc

摘要：本文在研究和对比有线和无线数据传输的基础上，设计了一种基于单片机STC12C5A60S2的有线传输的化工厂合成车间可燃性气体检测。该系统采用的气体传感器是MQ-2，可以检测可燃性气体。同时该系统通过单片机实现了数据传输和LCD液晶显示屏的现场显示，使工厂员工既可以进行现场查询，也可通过远程上位机实现对化工厂环境的监测。最终达到对化工厂合成车间环境中的危险气体浓度数据的数字化监测。

本设计的系统功能完备、工作可靠、操作简单。经多数现场实验表明，该系统具有数据传输准确的优点，很好地实现了危险气体浓度数据的采集和传输。

关键词  STC12C5A60S2；MQ-2传感器；数据采集

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1设计的目的及其意义-1

1.2 课题相关领域发展现状-1

1.3 本文结构-1

2 工业以太网技术及其相关协议-3

2.1以太网技术-3

2.1.1以太网的概述-3

2.1.2 CSMA/CD基本原理-3

2.2 工业以太网-3

2.3 本章小结-4

3 系统的总体设计方案-5

3.1 系统设计的构想-5

3.2 系统的总体结构-5

3.3本章小结-6

4 系统的硬件总体设计-7

4.1 电源电路-8

4.2 单片机的选型-8

4.2.1 STC12C5A60S2单片机-8

4.2.1.1 STC12C5A60S2单片机脚管说明-9

4.3 气体传感器的选型-10

4.3.1 MQ-2气体传感器-10

4.3.1.1 MQ-2气体传感器电路原理图-10

4.3.1.2 MQ-2气体传感器技术参数-11

4.3.1.3 MQ-2气体传感器详细说明-11

4.4 以太网控制器电路-12

4.5 LCD1602液晶显示屏电路-13

4.5.1引脚说明-13

4.5.2 字符的显示地址说明-14

4.5.3 读写时序操作-14

4.5.4  LCD1602液晶显示电路图-15

4.6 声光报警电路-16

4.7 复位电路-16

4.8 排风措施电路-17

4.9 TTL串行通信电路设计-17

4.10 本章小结-18

5 系统的软件设计-19

5.1 下位机软件设计-19

5.2 上位机软件设计-20

5.2.1 Visual Basic介绍-20

5.2.2 Visual Basic 特点-20

5.3 通信控件的介绍-20

5.4 人机界面的工程建立和软件设计-20

5.5 本章小结-23

6 系统的调试-24

6.1 系统硬件的调试-24

6.2 系统软件的调试-26

6.2.1 下位机程序调试-26

6.2.2 上位机程序调试-26

6.3 本章小结-30

结论-31

致谢-32

参考文献-33

附录-34

附录1 上位机VB源程序-34

附录2 下位机单片机程序-39

附录3 系统电路原理图-45