二氧化碳檢測儀CO2開題報告

1、一、研究的目的和意義利用傳統(tǒng)方法對溫室環(huán)境進行監(jiān)控，采用人工方法檢測和控制，及其浪費人力資源，而且精度低，常常不能達到理想效果。目前國內推行科學種植技術，對溫室大棚采用人工的方法控制溫度和濕度，還通過CO2增施肥技術給大棚補充二氧化碳，雖然有科學資料可以借鑒，但是利用人工方法存在著很多弊端。尤其是對CO2濃度的監(jiān)控，對于溫度和濕度的監(jiān)控，還可以通過溫度計和濕度計的讀數(shù)進行人工操作，而對CO2濃度的監(jiān)控就沒有那么簡單。目前我國大多數(shù)大棚所采用的CO2增施肥方法非常笨拙，只是靠人工在固定時間對大棚進行CO2施肥，對CO2施肥的多少無法掌控，而植物對CO2的需求并不是越多越好，有資料表明：CO2濃度

2、維持在100ppm植物正常進行光合作用，濃度在600-2000ppm光合作用為最佳狀態(tài)，顯然對CO2濃度的控制要得當。近年來，隨著單片機功能的日益強大和計算機的廣泛應用，人們對大棚內參數(shù)檢測的準確性和控制的穩(wěn)定性越來越高。本設計就是針對此問題，設計相對準確的、穩(wěn)定的CO2濃度監(jiān)控裝置，由于系統(tǒng)的靈活性和模塊化，可以廣泛應用于溫室大棚環(huán)境監(jiān)控。隨著傳感器和計算機技術的不斷進步和完善, CO2檢測儀器開始發(fā)展起來。根據國內目前紅外二氧化碳氣體傳感器技術,制作了一種具有廣泛開的應用前景, 并以其測量范圍寬、響應時間快、抗干擾能力強、成本低等特點的CO2氣體檢測儀，并兼具報警功能。 實現(xiàn)了二氧化碳濃度

3、檢測的高精度、高穩(wěn)定性和智能化, 也可以作為分布式傳感系統(tǒng)和傳感器網絡化的傳感器, 用于實時、遠程監(jiān)控。二、實現(xiàn)目標的可行性分析1、硬件可行性分析由于本次畢業(yè)設計的經費有限，所以必須控制成本在200元以內。在硬件的選擇上，要選擇性價比較高的元器件，經過綜合對比，得出以下結論：單片機選擇：AT89S52（4元）二氧化碳傳感器：MG811（160元）顯示器選擇：LCD1602（15元）成本控制在200元以內，硬件可以實現(xiàn)。2、軟件可行性分析二氧化碳濃度檢測可以使用多種語言來實現(xiàn)，可以使用匯編、C語言等來實現(xiàn)，對于程序的編寫，匯編和C可以是用純文本的形式就可以完成編程操作，語言用起來比較方便，而且現(xiàn)

4、在也有很多的人都用匯編和C來實現(xiàn)，由此可見，二氧化碳濃度檢測在軟件上是可行的。三、設計的總體方案1、單片機選擇市場上流行的單片機種類主要有intel公司，atmel公司和philip公司的8051單片機，motorala公司的m6800系列單片機，intel公司的mcs96系列單片機以及microchip公司的pic系列單片機等。各系列單片機各所長，在處理速度、穩(wěn)定性、I/O能力、功耗、功能、價格方面各有優(yōu)劣。AT89S52是intel公司所生產的一種低功耗、低價格、高性能的8位微處理器，可實現(xiàn)本次畢業(yè)設計的功能。AT89S52的主要特征:AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制

5、器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。AT89S52的具體特點如下：41個引腳，8KB Flash片內程序存儲器，256位隨即存取數(shù)據存儲器，32個外部雙向輸入/輸出，5個中斷優(yōu)先級，2層中斷嵌套中斷，3個可編程計數(shù)器，2個全雙工串行通信，片內時鐘振蕩器。此外，AT89S52設計和配置了振蕩頻率可為0HZ并通過軟件設置

6、省電模式，空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數(shù)據，停止芯片其他功能直至外部中斷激活或硬件復位。2、二氧化碳傳感器 MG811特點：對CO2 有良好的靈敏度和選擇性；受溫濕度的變化影響較小；良好的穩(wěn)定性。主要技術參數(shù)：探測范圍：010000ppm；靈敏度：EMF=1530mV（EMF350ppm-EMF1000ppmCO2）；響應時間：60s；恢復時間：90s；加熱電阻：353；加熱功率：1200mw；測量電壓：24V；工作條件：環(huán)境溫度：-2050 濕度：95%RH；3、顯示器 LCD16021602型LCD顯示模塊具

7、有體積小，功耗低，顯示內容豐富等特點。1602型LCD可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據總線D0-D7和RS，R/W，EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符對比度調節(jié)和背光功能。主要技術參數(shù)：顯示容量:162個字符；芯片工作電壓:4.55.5V；工作電流:2.0mA(5.0V)；模塊最佳工作電壓:5.0V；字符尺寸:2.954.35(WH)mm；4、A/D轉換 ADC0809ADC0809是美國國家半導體公司生產的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉換器。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。是目前國內應用

8、最廣泛的8位通用A/D芯片主要特征：1）8路輸入通道，8位A/D轉換器，即分辨率為8位。 2）具有轉換起停控制端。 3）轉換時間為100s(時鐘為640kHz時)，130s（時鐘為500kHz時） 4）單個+5V電源供電 5）模擬輸入電壓范圍0+5V，不需零點和滿刻度校準。 6）工作溫度范圍為-40+85攝氏度 7）低功耗，約15mW。5、詳細設計通過對二氧化碳濃度檢測儀的研究分析，對方案進行詳細設計。采用AT89S52單片機、MG811二氧化碳傳感器，單片機通過ADC0809把從傳感器輸出的模擬信號轉換成數(shù)字信號，顯示部分由比較廉價的LCD1602顯示。四、完成課題的工作方案及進度計劃第一周

9、至第二周：收集資料，確定畢業(yè)設計的課題第三周至第四周：查閱相關資料，編寫文獻綜述和開題報告第五周至第八周：整理資料，建立設計框架，去頂大致方案第九周至第十二周：設計電路并仿真第十三周至第十六周：進一步修改仿真，按成二氧化碳濃度檢測儀的制作第十七周之后：撰寫畢業(yè)設計說明書，準備畢業(yè)答辯五、主要參考文獻1紀建偉.溫室二氧化碳濃度監(jiān)控系統(tǒng)的研究J.沈陽農業(yè)大學學報,2001,32(2):54-56 2吳春蕾.溫室二氧化碳濃度檢測系統(tǒng)的研究D.天津：河北工業(yè)大學，2006：023杜深慧.二氧化碳濃度檢測裝置的設計與實現(xiàn)J.華北電力大學,2004：12-154連清汪.基于多CPU的智能溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的

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