基于51单片机垃圾填埋场有害气体检测系统设计

武汉理工大学毕业设计（论文）

武汉理工大学

本科生毕业设计（论文）

垃圾填埋场有害气体检测系统设计

学院（系）： 机电工程学院 专业班级： 测控技术与仪器专业0803班 学生姓名： 封宇超 指导教师： 刘清元

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目 录

摘要 ................................................................................ 5 Abstract ............................................................................ 6 1 绪论 .............................................................................. 7 1.1 垃圾填埋场相关资料介绍 .......................................................... 7 1.2本设计的研究背景与意义 ........................................................... 8 1.2.1 研究的背景 .................................................................... 9 1.2.2 研究的意义 .................................................................... 9 1.3 有害气体检测系统国内发展情况 ................................................... 10 2系统总体方案选择与说明 ............................................................ 11 2.1方案选择 ........................................................................ 11 2.1.1单片机的选择 .................................................................. 11 2.1.2传感器的选择 .................................................................. 12 2.1.3 A/D转换芯片的选择 ............................................................ 12 2.2系统结构框图与工作原理 .......................................................... 13 2.3 传感器的布点和安装 ............................................................. 14 3系统各单元硬件设计说明 ............................................................ 15 3.1 主控芯片80C51介绍 ............................................................. 15 3.1.1 80C51芯片介绍 ................................................................ 16 3.1.2引脚介绍 ...................................................................... 17 3.2 A/D转换芯片0809 .............................................................. 18 3.2.1 ADC0809的芯片介绍 ............................................................ 18 3.2.2 ADC0809的数据采集电路介绍 .................................................... 20 3.2.3 A/ D转换电路 ................................................................ 21 3.3 电化学传感器介绍及调理电路设计 ................................................ 22 3.3.1 电化学传感器性能指标 ......................................................... 22 3.3.2 电化学传感器调理电路 ......................................................... 23 3.4 单片机时钟电路 ................................................................. 24 3.5 复位电路 ....................................................................... 25 3.6程序下载及调试电路 .............................................................. 26 3.7 光报警系统 ..................................................................... 28 3.8 液晶显示电路 ................................................................... 29 3.8.1 TC1602A的引脚功能 ............................................................ 29 3.8.2 TC1602A的内部结构 ............................................................ 30

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3.8.3 TC1602A的控制指令 ........................................................... 32 3.9 RS232通讯模块设计 .............................................................. 34 3.9.1 MAX232芯片简介 ............................................................... 34 3.9.2 MAX232的引脚说明 ............................................................ 35 3.10 系统电源设计 .................................................................. 37 4总体软件设计 ...................................................................... 38 4.1 系统总体流程设计 ............................................................... 38 4.2软件开发工具介绍 ................................................................ 41 5检测系统电路局部仿真 .............................................................. 43 6结 论 ............................................................................. 52 参考文献 ........................................................................... 53 致谢 ............................................................................... 54 附录程序A .......................................................................... 55