二氧化碳检测装置的设计与实现正文样本

二氧化碳检测装置设计与实现摘要正是由于当前二氧化碳对咱们生活环境影响真越来越大。二氧化碳给温室效应起到加剧作用也是二氧化碳危害重要方面，就是由于过高二氧化碳浓度是会影响到咱们身体健康。因此就想通过设计一种二氧化碳检测装置来实现对二氧化碳报警与控制。本设计采用单片机来完毕二氧化碳检测装置控制某些设计。运用单片机编程便利性，尚有单片机控制下二氧化碳检测装置精确性和稳定性，来给检测装置运营和使用提供保证。本文就整个二氧化碳检测装置硬件设计某些，软件设计某些做出了相应探讨。从整个设计当下设计背景入手，详细简介了设计二氧化碳检测装置特点，设计要点，设计思想。尚有装置测试中数据，和浮现问题都做了探讨研究。核心词：单片机；二氧化碳浓度；声光报警绪论设计背景状况简析：咱们全世界科学技术发展，咱们国家科学技术发展，都为咱们生活条件改进带来了许许多多好处。但是正是在这样高速发展状况下咱们工业发展就就成了一种双刃剑，推动了咱们社会进步同步又破坏环境，导致大量二氧化碳排放。并且当前越来越高二氧化碳浓度已经逐渐在影响咱们人类尚有其她动物生存环境。因此当前二氧化碳已经成为了空气中重要污染物，也是诸多人员密集场合必要要检测数据之一。一旦二氧化碳浓度过高就会引起人身体不良反映，因此就必要要进行二氧化碳浓度实时检测。尚有就是当下农业发展，植物生长有是需要二氧化碳。由于一定浓度二氧化碳对植物生长起到极大增进作用。因此说在当代农业生产中对二氧化碳浓度控制检测需求同样是越来越大。由于国外先进成熟二氧化碳检测系统价格昂贵，不便于大量推广使用，于是就真需要一种成本低，性价比高，便于推广使用二氧化碳检测装置。正是基于这样背景下咱们就想要通过单片机这样低成本控制设备来设计一种二氧化碳检测报警装置，为二氧化碳浓度检测提供新思路。尚有就是这样低成本二氧化碳检测装置也是利于推广，便于大面积使用。二氧化碳检测装置所想要达到目：重要设备就是二氧化碳某些传感器，气体传感器，尚有浓度传感器。然后运用单片机来进行相应控制，作为一种中央解决器来解决数据，分析数据。可以人为地设立二氧化碳最低和最高浓度报警限度，构成一种检测报警装置。在加入LED灯显示，通过蜂鸣器来实现报警，在设立人为干预报警关闭开关。整个装置设计原理并不复杂，就是通过一系列低成本设备组合完毕二氧化碳检测装置浓度检测和报警一体化。1、二氧化碳检测装置硬件某些设计硬件作为整个二氧化碳检测装置基本应当作为最重要某些来进行设计，由于硬件作为设备使用基本。硬件系统设计也是关乎设计成败，影响最后使用效果。1.1硬件设计某些总体思路和框图硬件某些设计框图：思路简介：这样一种硬件设计主题思路就是，非为重要四个某些。其中最重要就是单片，作为装置和系统核心，来负责解决传感器信息，又把信息解决分析后输出到报警器，或者显示屏幕上。然后就是传感器某些，通过二氧化碳浓度传感器把信息传到AD信号转换放大器上。然后把供电电路就设计到传感器这个某些接进来。信号传感器和信号转换器都需要电源，然后单片机电源也就和她们电路设计到一起，最后通过单片机给其她某些供电就可以了。然后就是报警显示某些，也就是输出某些。于是就可以通过单片机解决器解决了二氧化碳浓度传感器收集到信息。如果数值超过报警限制值就会自动接通报警装置，通过蜂鸣器和LED灯来进行报警。尚有就是需要一种可以人为控制按键输入某些，通过人为控制来选取报警浓度。1.2装置各个某些功能概述1.2.1数据采集某些一方面就是通过二氧化碳浓度传感器把二氧化碳浓度这样一种非电学量，转化成电信号，然后把薄弱电信号传播到AD信号放大器上。然后就可以通过转换器来解决信号转换问题，最日后进行数字化运算。1.2.2系统解决某些本设计重要就是使用单片机，然后通过单片机作为解决器。通过数据采集某些收集来数据进行解决。然后依照设定报警限度来判断有无达到报警条件。然后依照数据计算，最后自动启动报警。也可以通过人为来关闭报警1.2.3报警显示某些重要就是通过数据采集某些传播信号通过两次转换（二氧化碳浓度非电学量转化为电信号，信号转换放大器又把电信号转化为数字信号），然后通过单片机信号，进行声光报警，不断地报警。需要可以通过LCD屏幕实时显示二氧化碳浓度值。1.3硬件某些系统设计方案简析硬件某些系统设计方案，重要就是硬件系统设计时遵循环节，也实际按照这样一种环节来完毕二氧化碳浓度检测装置实际设计：一方面就是拟定了咱们需要某些重要设备，单片机，二氧化碳浓度传感器，AD信号转换放大器，尚有某些质量过关发光二极管，小型LCD屏幕等等。然后依照不同功能做好分类准备。然后就是要做好单片机选取，分派好单片机各个接口，然后把接口和相应元器件联系起来，做好准备标记。接下来就是运用软件来完毕硬件仿真图和PCB版图。其中硬件模仿仿真图使用proteus软件，而pcb板图使用AltiumDesigner设计软件。最后设计总原理图。1.4硬件某些系统原理系统原理图：系统整个涉及单片机整个系统，解决模块。然后就是报警器，一种声光报警器，其中包括蜂鸣器尚有LED灯。让后就是一种LCD显示屏幕，可以进行二氧化碳浓度实时监测显示。按键涉及对二氧化碳浓度值限定值增大减小设立，然后有一种手动取消报警按钮。重要传播设备就是传感器和信号转换器。就这样就可以成为一种二氧化碳检测装置。1.5硬件某些设备选取在进行了整个硬件系统讨论之后，需要进行设备选取了，由于设备不同也是会影响设备使用效果。因此要从实用，性价等方面考虑设备选取。设计使用设备重要就是这样几种：1.5.1硬件某些传感器选取在这样三个传感器中：TGS4160二氧化碳传感器、NDIR红外气体传感器MH-410V/D，和MG811二氧化碳传感器。最后选取了MG811二氧化碳传感器，由于它比起其他两个传感器，有体积更小，使用效果更好长处。重要是稳定性好，不会受到温度湿度影响，受外界干扰影响比较小。尚有就是两百元左右售价也是设计可以接受价格范畴。整个MG811二氧化传感器敏捷度，和精度都是满足设计规定。MG811敏捷度曲线图：这就阐明这个MG811二氧化碳传感器敏捷度比较好，在常规条件下体现可以满足设计规定。MG811响应恢复曲线图：这也同样阐明MG811二氧化碳传感器相应恢复特性良好，可以满足设计规定。1.5.2硬件某些显示屏选取设计过程中放弃了采用数码管显示，虽然成本低但是相对液晶显示屏LCD显示，尚有诸多局限性之处。LCD显示话虽然成本相应增长但是，显示效果更好，并且还可以显示简朴图形等等。因此说虽然LCD显示同样有某些局限性，但是就是由于它可以显示双行16字符，这样也才可以满足设计规定。1.6proteus仿真图和PCB板图1.6.1proteus仿真图：暂时使用AT89C51代替STC89C52。整个系统仿真效果总体良好符合设计规定。1.6.2PCB板图：这次设计当中所有某些重要还是要通过人工焊接方式进行。因此PCB图就必要要在焊接时使用，要按照PCB图严格进行焊接。2、二氧化碳检测装置软件某些设计2.1软件实现基本功能由于整个二氧化碳检测装置所有功能实现是需要编写一种程序来操纵单片机，进行所有设备控制。因此最后使用C语言编程，来编写一种程序进行控制这个设备。重要就是要可以分析二氧化碳浓度传感器传播过来数据，然后进行分析，依照按键某些做出控制，来判断浓度与否超标如果超标，最后控制报警装置进行报警；如果没有任何超标就需要把实时二氧化碳浓度可以传播到显示屏幕上。2.2软件某些设计方案软件某些系统设计方案，重要就是软件系统设计时遵循环节，也实际按照这样一种环节来完毕二氧化碳浓度检测装置软件实际设计：一方面就是拟定各个某些需要功能，然后就需要就需要依照不同功能需求来编写程序。重要还是Keil软件来编写C语言程序，由于Keil对单片机兼容性是较好，因此选取她为平台比较以便。最后设计电路图然后依照电路图来链接设备。最后就是把程序输入到单片机中，进行系统硬件软件调试，浮现问题进行调节。2.3程序设计思路程序设计思路通过自己思考过后分为三个阶段。2.3.1数据获取阶段一方面就是数据输入阶段，也就是二氧化碳浓度检测阶段，开机，然后设定二氧化碳浓度最大最小报警值，然后进行实测依照实际测试效果来看设备有无正常运营。2.3.2数据解决阶段通过编写程序，把获得到数据进行判断，然后就需要依照设定值进行计算选取，输出到显示屏幕上，实时监测，实时判断。2.3.3报警程序依照设定值，在获得单片机传播过来指令后进行报警相应，蜂鸣器启动，警示灯也要相应启动。并且在受到人为关闭按键指令时候可以及时关闭。2.3.4程序流程图2.4实际使用测试数据效果用高纯氮作稀释气体对1％原则CO：气体稀释得到6组不同浓度CO：气体．分别用气相色谱仪和本装置对配备6组气体进行测量比较，成果得到了。这阐明装置实际使用效果还是可以达到设计规定。可以完毕初期预测。3、整体设计过程中浮现问题及解决办法3.1系统调试在进行系统调试时候就发现软件并不能辨认某些元器件，因此咱们就只能自己设计，但是自己设计某些元器件并不能完毕元器件应当有特性，因此只有找某些相似元器件来代替。然后通过重新编写方式来解决问题。最后发当前所有模块都可以正常运营，然后设备也就可以完毕应当有某些功能。保证了整个二氧化碳检测装置可以实现运营。3.2焊接问题焊接过程中也浮现了由于经验局限性导致虚焊，尚有无焊接对的问题，日后重新检查，按照电路图一步一步检查发现焊接错误地方，找到左右虚焊部位，重新进行焊接，焊接牢固后，运营设备，发现设备可以正常运营，问题相应得到理解决。3.3误差数据总结及成果分析才进行系统调试时候发现，数据总是不太对，并不能符合规定。通过重复实验就发现，设备启动需要一定期间，要进行预热才可以正常运营。这样就让开机使用就浮现数据错误问题得到理解决。总结大学四年学习就在毕业设计完毕同步也接近了尾声，由于这样一种毕业设计也就运用四年生活中学习到重要知识，并且对这些知识进行了一种系统整合。在这样一段时间以来自己也仔细思考了为什么要进行这样一种毕业设计，要写这样一篇毕业论文，其实真不是为了那么一点点知识简朴总结，更多地还是在所学知识基本上，综合运用来检查自己学习成果，锻炼自己学习能力，然后用这样一种过渡，完毕自己从学校到社会一种转变。也正是有了这样总结才可以更好在后来工作用运用自己所学习知识。也才干更好适应后来进入到工作单位某些培训学习。在毕业设计制作过程中发现，其实自己所学到知识是一种表面知识，而真正知识是一种运用。是一种知识和工作交融状态。也懂得一种人综合能力是很重要，自主学习重要性时时刻刻都在体现着。学习还将是一种长期过程。在制作毕业设计过程中也才发现自己不懂得东西还诸多，尚有诸多前人经验没有去理解，自己只是世界还是很浅薄。并且去说到自己专业知识上咱们所学习到也只是某些基本知识。通过这个二氧化碳检测装置设计，才发现看似很小一种检测装置也同样是有诸多学问。咱们通过运用单片机，控制整个检测系统。然后通过运用二氧化碳浓度传感器，再通过使用C语言编程设计一种简朴程序。就这样来实现整个二氧化碳检测装置检测，控制报警全程自动化，其实也只是一种简朴小设计。虽然达到了初期设计基本规定，但其中咱们使用单片机的确解决能力还不强，使用传感器也还没有达到绝对精准，尚有自己所学知识局限性，这就导致所设计这个装置实际检测精准度还达不到规定，还是有某些缺陷。暂时这样一种二氧化碳检测装置也还是处在一种初期理论实验，检查阶段。真要可以在后来发展中大量推广使用，还需要不断地改进，还可以加入某些其他控制设备，与其她设备联合运用性能上尚有某些问题。没有联网报警功能也还是一大欠缺。都是需要咱们不断地学期，才干去改进提高。可以看到二氧化碳检测装置在将来使用空间还是很大，当前咱们人口还在不断增长，对于农作物需求还在增长，因此通过当代化二氧化碳养殖来大量提高农作物产量还是有一定发展空间，这也就给二氧化碳检测装置改进和发展提供了巨大空间。尚有就是当前都市污染问题加剧，二氧化碳在空气里含量不断增长，虽然诸多公司已经积极地来变化现状，但是实际作用还是不明显。想要彻底治理和减小二氧化碳污染，首席那要做就是可以很仔细很精确检测二氧化碳浓度，也就需要大量小型二氧化碳检测设备。这样一来本设计中这样二氧化碳检测装置在环境二氧化碳治理工作中使用前景也是巨大。通过这样毕业设计，通过大量资料查询，也通过教师指引，真让自己对所学知识有了新结识，也对终身学习理念有了全新结识。因此设计尚有许多缺陷，所学知识也尚有诸多欠缺，但是已有了对后来新生活工作准备，准备通过自己努力去不断地