毕业设计-之-基于单片机的一氧化碳检测仪的设计

1、2011年毕业设计(论文)标题：基于单片机的一氧化碳检测仪设计(上位机软件部分)学校：浦江学院专业化：通信工程班级级别：浦通信0703姓氏：张萌讲师：陈志贤开始和结束时间：2011-3-12011-6-142011年6月基于单片机(PC机软件)的一氧化碳检测仪设计摘要一氧化碳检测仪是用于检测室内和工作场所一氧化碳浓度的仪器，具有超限报警功能，对人们的生活和工作安全有很好的保障。因此，一氧化碳检测仪具有很高的研究价值和应用价值。本文主要介绍了PC机软件的设计内容：串行通信、数据点显示和数据存储功能。单片机发送的一氧化碳浓度数据通过RS232串口接收，数据以直观的图形方式显示在电脑上并存储，方便随

2、时调用和查看。本设计成功完成了上位机软件部分，能够准确接收单片机传输的数据，并能很好的显示、存储和查看。关键词：一氧化碳检测仪数据处理串行通信基于单片机的一氧化碳检测仪的设计(上位机软件部分)摘要一氧化碳检测仪用于检测一段室内和工作场所的一氧化碳浓度，并具有仪表外报警功能，对人们的生活和工作安全有很好的保障作用。因此，一氧化碳检测仪具有很高的研究价值和使用价值。本文主要介绍了PC机软件设计内容：数据处理、数据点显示和数据存储功能。通过RS232串口接收单片机发送的一氧化碳浓度数据，在PC机上用直观的图形显示数据并存储起来，方便随时可以调用进行检查。本设计成功的完成了PC机软件部分的制作，单片机

3、传输的数据能够被准确的接收并很好的显示和存储及检测。关键词：一氧化碳探测器；数据处理；串行通信内容摘要一抽象II第一章导言11.1一氧化碳的危害11.2一氧化碳检测仪1的研究现状1.2.1基于单片机的一氧化碳检测仪的分类11.2.2基于传感器分类1的一氧化碳检测器1.3多机串行通信的研究现状21.4论文第3章简介第二章电脑软件设计42.1电脑软件总体设计框架42.2串行通信模块4的设计2.2.1 RS-232串行端口42.2.2 VC6.0简介62.2.3串行通信方法62.2.4引入MSComm控件72.2.5串行端口设计流程82.2.6整数和十进制数字的处理112.3数据直视显示模块122.

4、3.1基本画线功能122 . 3 . 2 co数据的图形显示132.4数据存储和查看模块142.4.1 CFile142.4.2文件操作细节162.4.3数据存储方法172.4.4查看以前存储的数据182.5程序显示接口模块192.5.1对话框概述192.5.2 CDialog简介202.5.3对话框控件212.5.4对话框控制编程212.6串行端口采集数据的实时显示窗口24第三章系统调试和运行253.1测试工具介绍253.2系统调试和运行253.2.1试验方法253.2.2系统协调253.2.3系统操作25第四章总结与展望264.1毕业设计总结264.2未来工作展望26参考文献28确认30第

5、一章导言1.1一氧化碳的危害一氧化碳是石油化工行业和日常生活中常见的危险因素，分布范围广，接触多，毒性高。特别是随着煤气化工业的发展，人员受一氧化碳危害影响的可能性增加。一氧化碳是无色无味的气体，易于扩散，微溶于水。易燃、易爆，与空气混合时有爆炸危险1。一氧化碳降低血液的携氧能力，阻碍氧气的释放和传输，导致低氧血症和组织缺氧。因为中枢神经系统对缺氧最敏感，所以也是最脆弱的。石化和煤矿等工作场所空气中的时间加权平均允许溶解度不超过25ppm，短期接触的允许浓度(STEL)不超过35ppm。直接威胁生命或健康的浓度(IDLH)为百万分之1000。1.2一氧化碳检测仪的研究现状目前，市场上有多种一氧

6、化碳检测仪，根据单片机和传感器的不同，可分为多种类型。1.2.1基于单片机的一氧化碳检测仪的分类(1)基于MSP430的一氧化碳检测仪MSP430单片机具有强大的处理能力，在降低芯片电源电压和灵活可控的工作时钟方面有其独特的特点，功耗低。根据不同的传感器，可以选择不同的传感器。该探测器的单片机内置温度传感器、12位高精度模数转换器、1616位硬件乘法器和6个8位输入输出端口。仪器的大部分功能可以在MSP430单片机中实现，大大简化了系统的接口设计，减少了仪器组件的数量和功耗2。(2)基于STC89C52的一氧化碳检测仪STC89C52是一款低电压、高性能的CMOS8微处理器，具有8K字节闪存可

7、编程可擦除只读存储器，与MCS-51指令集和输出引脚兼容。STC89系列单片机具有高速(最高时钟频率为90兆赫)、低功耗、4KB内存和程序保护系统，便于程序修改和安全3。1.2.2基于传感器分类的一氧化碳检测器(1)电化学传感器多孔电极用于检测一氧化碳的浓度，有效防止溶解液体的泄漏。该传感器具有反应时间短、检测范围广、使用寿命长的特点，完全满足工业领域和家庭生活的需要。(2)红外气体传感器使用电调制非色散红外传感器LHI814可以快速准确地检测一氧化碳的浓度。采用间歇供电方式。在读取传感器输出的稳定数据后，单片机立即关闭电源，并在下次读取数据时打开电源。(3)热催化传感器它具有抵抗高湿度、高粉

8、尘等恶劣环境的能力，具有体积小、价格低的优点，在煤矿瓦斯检测中发挥着巨大的作用。然而，由于传感器的敏感元件和补偿元件本身是热敏元件，所以传感器的电阻会随着环境条件和工作条件的变化而变化，并且各种热气体会催化氧化燃烧，导致检测精度降低。(4)半导体传感器以半导体敏感元件为核心的半导体传感器具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小、重量轻、成本低、易于集成和智能化等优点。然而，由于半导体传感器的色散、温度不稳定和易受干扰的特点，在某些情况下，半导体传感器的应用受到限制。半导体传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换成电信号的传感器。根据这些电信号的强度，可以获得与环境中待检测气体相关的信息，从而

9、进行检测、监控和报警。它还可以通过接口电路与计算机或单片机组成自动检测、控制和报警系统。41.3多机串行通信的研究现状随着多计算机系统的应用和计算机网络的发展，通信功能变得越来越重要。这里提到的通信不仅包括计算机和外部设备之间的信息交换，还包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是一种通信方式，在这种方式中，构成信息的所有编码比特在同一条传输线上从低到高一点一点地顺序传输，它使用较少的传输线路，只需要在一个方向上有一条传输线路，并且可以通过现成的电话网络传输信息，它特别适合于长距离传输。对于那些人机交互设备和串行外部设备，如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等。离计算机不远，通过串行方式近距

10、离交换数据也很常见。明确地本文主要介绍基于单片机的一氧化碳检测仪上位机软件。全文分为四章。第一章绪论部分主要介绍了一氧化碳检测仪的背景知识和研究现状，以及多机串行通信的研究现状。第二章主要介绍了上位机软件的设计。第三章是调试结果的演示。最后一章是对本设计的总结和展望。第二章电脑软件设计2.1上位机软件总体设计框架该程序的总体设计框架如图2-1所示。图2-1上位机软件设计框架计算机通过RS-232串口接收单片机发送的一氧化碳浓度数据，将接收到的一氧化碳浓度数据以点画图的形式显示在PC机上，并将数据存储在文本文件中。在程序界面上，它可以在几秒钟和几页内移动，查看以前接收到的一氧化碳浓度数据。总体设

11、计分为四个模块：串行通信模块、数据可视化显示模块、数据存储及查看模块和程序显示窗口模块。下面将详细描述每个模块的设计过程。2.2串行通信模块的设计2.2.1 RS-232串行端口RS-232串口是PC机与通信行业之间使用最广泛的串行接口。RS-232被定义为在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采用不平衡传输方式，即所谓的单端通信。RS-232标准(协议)的全称是EIA-RS232C标准，其中EIA(电子工业协会)代表国家电子工业协会，RS(推荐标准)代表推荐标准，232是识别号，C代表RS-232 (1969)的最新版本。在此之前，有RS-232-B和RS-232-A。它规定

12、了连接电缆和仪器、电气特性、信号功能和传输过程。环境影响评价# 0也是一个通用的物理标准。RS-232-C、EIA # 0；RS-422-A、EIA # 0；RS-423-A、EIA # 0；RS-485 .计算机的输入输出接口是最常见的串行接口。RS-232标准接口有25条线，4条数据线，11条控制线，3条定时线，7条备用线和未定义线。只有9行常用。它通常与25针子端口一起使用。它的最大传输速率是20kbps，最长的电缆是15米。RS-232-C端口用于输入计算机信号来控制投影仪。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动。传输数据时，发射器驱动器输出5 15V的正电平和-5 15V的负电平。

13、当没有数据传输时，线路为TTL。从数据传输的开始到结束，线路电平从TTL电平返回到TTL电平到RS-232电平。接收机的典型工作电平为3 12V和-3 12v。由于发射电平和接收电平之间的差值仅为约2V至3V，其共模抑制能力很差。再加上双绞线上的分布电容，其传输距离最多约为15m，最大速率为20KB/s。RS-232设计用于点对点通信(即只有一对收发设备)。其驱动负载为3 7k。因此，RS-232适用于本地设备之间的通信。5其引脚图和引脚定义分别如图2-1和表2-1所示。图2-1 RS-232引脚接口表2-1 RS-232引脚定义9个内核信号方向来自缩写形容1调制解调器激光唱片载波检波2调制解

14、调器接收数据接收数据3个人电脑TXD数据输出线4个人电脑DTR通知数据终端它处于待机状态5GND医务主任连接机器的接地线。6调制解调器DSR通知这台机器处于待命状态7个人电脑即时战略请求发送数据8调制解调器中旅对另一方发送的RTS发布许可做出响应，并通知另一方它可以发送该许可。9调制解调器国际康复会环形指示器2.2.2 VC6.0简介VC 6.0是微软公司推出的基于Windows系统平台的可视化集成开发环境。其源程序是按照C语言的要求编写的，并加入了微软提供的强大的MFC(微软基础类)类库。MFC封装了大部分的窗口API函数和窗口控件，其功能涉及到整个窗口操作系统。MFC不仅为用户提供了Windows图形环境下的应用程序框架，还提供了创建应用程序的组件。这样，开发人员不必从头开始设计和管理标准的Windows应用程序，而是从相对较高的起点开始编程，从而节省了大量时间。此外，它还提供了大量代码来指导用户在编程时实现某些技术和功能。因此，使用VC提供的高度可视化的应用程序开发工具和MFC类库可以使应用程序开发变得简单。2.2.3串行通信方