摘要：在实际的煤炭生产中，矿难事故不断发生，其中由于瓦斯浓度过高引起的矿难事故所占比例很大，因此本文提出了一种基于单片机的矿井瓦斯浓度手持检测仪设计。本文分硬件和软件设计两部分，硬件部分以AT89S52单片机为核心，并结合外围的甲烷传感器、A/D转换芯片、LCD液晶显示器等元器件,设计出实现对甲烷检测、阈值报警及浓度显示的矿井瓦斯浓度手持检测仪电路。在软件部分给出了本设计的程序总流程，并详细描述了模数转换、声光报警和液晶显示等子程序流程，同时根据流程设计采用C语言完成了源程序代码编写。最后，在Proteus仿真环境中，实现了该设计电路，并进行仿真分析，结果表明该设计方案可行而且操作方便。

关键词：单片机,传感器,甲烷,报警

目录

摘要

Abstract

1 绪论.5

1.1 研究背景及意义.5

1.2 国内外的发展状况.5

1.3 文章结构安排.6

2 矿井瓦斯浓度检测仪的总体设计.7

2.1 系统总体设计结构.7

2.2 检测仪功能要求.7

2.3 系统工作原理.8

3系统硬件电路设计.8

3.1主控电路设计.8

3.1.1 单片机选型.8

3.1.2 时钟电路设计.9

3.1.3 复位电路设计10

3.1.4 电源电路设计10

3.2 瓦斯检测电路设计11

3.2.1 传感器选择11

3.2.2 气体传感器MQ-4介绍.12

3.2.3 瓦斯采集电路设计15

3.3 A/D转换电路设计.15

3.3.1 转换芯片的选择15

3.3.2 转换电路设计16

3.4 外围电路设计16

3.4.1 报警电路设计17

3.4.2 显示电路设计17

4系统软件设计.18

4.1主程序设计.18

4.2 模数转换程序设计. .19

4.3 声光报警程序设计20

4.4 液晶显示程序设计21

5系统仿真及调试.22

5.1 设计的相关软件介绍22

5.2 仿真结构及分析23

总结25

参考文献26

致谢27

附录A 总原理图. 28

附录B 仿真图29

附录C 总程序30