兩線制煤礦瓦斯報警儀

論文編號:ZD1271  論文字數:22562,頁數:62  附原理圖，外文翻譯

摘要：
   本設計以AT89C51單片機為核心，采用兩線制實現了煤礦瓦斯報警系統，系統定時采樣礦井下的瓦斯濃度，將此濃度值經MT8888雙音頻芯片轉換成DTMF音頻信號傳輸到地面的上位機。同時在井下用LED顯示器顯示礦井下瓦斯濃度，當瓦斯濃度超過報警限度值時報警，此外，系統還設置了四按鍵鍵盤來修改報警限度值和采樣周期。
 系統首先采用開關電源器件L4960將18伏電源轉換成所需要的5伏和3伏電源，其中3伏電源信號送給傳感器黑白件，為其供電。5伏電源則作為其它器件的電源。黑白件將瓦斯濃度轉換成電壓信號并送入運算放大器LM358進行放大，此模擬電壓信號再傳給V/F轉換器件LM331，通過它將模擬電壓信號轉換成頻率信號。AT89C51單片機將這一數字信號送入MT8888芯片轉換成DTMF信號傳輸給上位機。同時AT89C51將頻率信號轉換成便于井下工人識讀的0～4分的濃度值送LED顯示。系統采用X5043來存儲報警值和采樣周期，并通過四位鍵盤分別控制他們，若超限則通過聲光報警系統報警。
   本設計的軟件部分主要有主程序和完成濃度測量，輸出頻率，LED顯示，鍵盤查詢等功能的模塊組成。

關鍵詞：兩線制 煤礦瓦斯 頻壓轉換 鍵盤顯示

Summary

 The design completes a two-line mine gas alarm system which uses the single chip computer AT89C51 as the core. The system collects the density of gas at fixed time, and transmits it to the computer on the ground through the chip MT8888. As the same time, the system displays the density by the LED displayer under the mine. When the density of the gas exceeds the alarm figure, the system will give alarm. Besides, I place 4keys in the system to change the alarm figure and the fixed time.
 Firstly the system transimits the 18-voltage power supply into 5-voltage and 3-voltage power source. The 3-voltage power source is the supply of the gas sensitive element the black and white. And the 5-voltage is the power sources of the other electronic devices. The black and white thansimts the density of the gas into the voltage signal and passes it to the amplifier LM358. The analogue signal is then passed to the V/F transformer LM331, which translate voltage signal into frequency signal. AT89C51 passes the digital signal to the MT8888 chip, which transmits the signal to the up-ground computer through the DTMF signal. Besides, the AT89C51 changes the frequency signal into density signal of 0~4 fen, which is convenient to the miners. When the density of the gas exceeds the alarm figure, the system will shine and raise warning sound. There are 4 keys to change alarm figure and the fixed time which are stored in the x5043.
   The soft part of the design includes the main programme and the blocks such as the density, collect, the frequency export, the LED display and the keys search.

 Keywords：Two lines system   Coal mine gas  The frequency converts with the electric voltage   Keyboard manifestation

目錄

概述…………………………………………………………（1）
設計方案論證………………………………………………（2）
硬件部分……………………………………………………（3）
 3.1電源…………………………………………………………（3）
 3.2信號采集……………………………………………………（6）
 3.3頻壓轉換……………………………………………………（7）
 3.4放大電路……………………………………………………（10）
 3.5 AT89C51單片機……………………………………………（11）
 3.6 MT8888芯片…………………………………………………（20）
 3.7看門狗電路…………………………………………………（25）
 3.8報警系統和輸出頻率………………………………………（31）
 3.9顯示與按鍵…………………………………………………（32）
四.軟件部分………………………………………………………（33）
   4.1 X5043發送接收程序………………………………………（33）

4.2  MT8888初始化及數據發送程序…………………………（33）
 4.3 鍵盤程序……………………………………………………（34）
 4.4 程序框圖……………………………………………………（34）
 4.5 程序清單……………………………………………………（36）
結束語………………………………………………………………（60）
參考文獻……………………………………………………………（61）
附：兩線制煤礦瓦斯報警儀電路原理圖。