基于单片机的矿井环境监测系统.doc

摘要:近几年，我国经济迅速发展，随之带来的是对各种资源的需求的提升，其中矿产资源是很重要的一部分，因此矿产资源的需求量也达到了一个新的高度。煤炭生产安全性的要求也逐渐变得越来越高。然而最近煤炭企业连发大型事故，使得我们必须把注意转移到煤炭生产的安全性方面。目前国内的煤矿大部分需要进行井下开采，而这其中大部分煤矿又都是瓦斯煤矿，在煤炭开采过程中很容易出现瓦斯爆炸，这些事故的发生会直接摧毁煤矿企业，同时可能造成重大的人员伤亡。因此，为了避免发生瓦斯爆炸等矿难，需要对煤矿瓦斯爆炸事故采取必要的措施，以进行前期的监测和防范工作。

本论文设计了一种基于单片机的矿井温度和瓦斯浓度等环境参数监测系统，此系统通过主控制器——单片机AT89C52实现全局控制，利用温度芯片DS18B20进行矿井温度的感知，然后利用模数转换芯片ADC0809对得到的信息进行数模转换，通过时钟芯片DS1302进行时间控制，并利用液晶显示屏TLC1602进行数据显示。整个系统的各个部分协同工作，可以将矿井温度和瓦斯浓度实时显示在液晶显示屏上，同时显示的还有详细的时间参数（年、月、日、时、分、秒等），这些数据还能通过串口通信发送到上位机，并由上位机进行数据存储，作为历史监测记录，以备随时调用查看。供安全监督人员进行人机互动的相关操作。当上述矿井温度和瓦斯浓度的监测值超过安全阈值时，系统就会产生报警提醒，便于及时采取措施，避免瓦斯爆炸等矿难的发生。

关键词：瓦斯；浓度检测； 报警 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 国内外的发展情况-2

1.3 本章小结-2

2 矿井瓦斯监测系统的方案设计-3

2.1 本设计的性能指标-3

2.2温度芯片的选择-3

2.2 转换芯片的选择-3

2.3 显示模块的选择-4

2.4 传感器的选择-5

2.5总体结构设计-6

2.6 本章小结-7

3 硬件电路设计-8

3.1单片机最小系统设计-8

3.1.1 AT89C52单片机简介-8

3.1.2时钟电路设计-9

3.1.3复位电路设计-10

3.2 电源电路设计-11

3.3显示电路设计-12

3.4报警电路设计-13

3.5甲烷气体采集电路-14

3.6本章小结-14

4 软件设计-15

4.1 主程序设计-15

4.2 模数转换程序设计-16

4.3 声光报警程序设计-16

4.4液晶显示程序设计-17

4.5本章小结-18

结    论-19

参 考 文 献-20

附录A 系统原理图-21

附录B 主程序-24

附录 C实物图-36

致    谢-37