二氧化碳檢測裝置的設計與實現(xiàn)正文樣本

二氧化碳檢測裝置設計與實現(xiàn)摘要正是由于當前二氧化碳對咱們生活環(huán)境影響真越來越大。二氧化碳給溫室效應起到加劇作用也是二氧化碳危害重要方面，就是由于過高二氧化碳濃度是會影響到咱們身體健康。因此就想通過設計一種二氧化碳檢測裝置來實現(xiàn)對二氧化碳報警與控制。本設計采用單片機來完畢二氧化碳檢測裝置控制某些設計。運用單片機編程便利性，尚有單片機控制下二氧化碳檢測裝置精確性和穩(wěn)定性，來給檢測裝置運營和使用提供保證。本文就整個二氧化碳檢測裝置硬件設計某些，軟件設計某些做出了相應探討。從整個設計當下設計背景入手，詳細簡介了設計二氧化碳檢測裝置特點，設計要點，設計思想。尚有裝置測試中數(shù)據(jù)，和浮現(xiàn)問題都做了探討研究。核心詞：單片機；二氧化碳濃度；聲光報警緒論設計背景狀況簡析：咱們全世界科學技術發(fā)展，咱們國家科學技術發(fā)展，都為咱們生活條件改進帶來了許許多多好處。但是正是在這樣高速發(fā)展狀況下咱們工業(yè)發(fā)展就就成了一種雙刃劍，推動了咱們社會進步同步又破壞環(huán)境，導致大量二氧化碳排放。并且當前越來越高二氧化碳濃度已經逐漸在影響咱們人類尚有其她動物生存環(huán)境。因此當前二氧化碳已經成為了空氣中重要污染物，也是諸多人員密集場合必要要檢測數(shù)據(jù)之一。一旦二氧化碳濃度過高就會引起人身體不良反映，因此就必要要進行二氧化碳濃度實時檢測。尚有就是當下農業(yè)發(fā)展，植物生長有是需要二氧化碳。由于一定濃度二氧化碳對植物生長起到極大增進作用。因此說在當代農業(yè)生產中對二氧化碳濃度控制檢測需求同樣是越來越大。由于國外先進成熟二氧化碳檢測系統(tǒng)價格昂貴，不便于大量推廣使用，于是就真需要一種成本低，性價比高，便于推廣使用二氧化碳檢測裝置。正是基于這樣背景下咱們就想要通過單片機這樣低成本控制設備來設計一種二氧化碳檢測報警裝置，為二氧化碳濃度檢測提供新思路。尚有就是這樣低成本二氧化碳檢測裝置也是利于推廣，便于大面積使用。二氧化碳檢測裝置所想要達到目：重要設備就是二氧化碳某些傳感器，氣體傳感器，尚有濃度傳感器。然后運用單片機來進行相應控制，作為一種中央解決器來解決數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)。可以人為地設立二氧化碳最低和最高濃度報警限度，構成一種檢測報警裝置。在加入LED燈顯示，通過蜂鳴器來實現(xiàn)報警，在設立人為干預報警關閉開關。整個裝置設計原理并不復雜，就是通過一系列低成本設備組合完畢二氧化碳檢測裝置濃度檢測和報警一體化。1、二氧化碳檢測裝置硬件某些設計硬件作為整個二氧化碳檢測裝置基本應當作為最重要某些來進行設計，由于硬件作為設備使用基本。硬件系統(tǒng)設計也是關乎設計成敗，影響最后使用效果。1.1硬件設計某些總體思路和框圖硬件某些設計框圖：思路簡介：這樣一種硬件設計主題思路就是，非為重要四個某些。其中最重要就是單片，作為裝置和系統(tǒng)核心，來負責解決傳感器信息，又把信息解決分析后輸出到報警器，或者顯示屏幕上。然后就是傳感器某些，通過二氧化碳濃度傳感器把信息傳到AD信號轉換放大器上。然后把供電電路就設計到傳感器這個某些接進來。信號傳感器和信號轉換器都需要電源，然后單片機電源也就和她們電路設計到一起，最后通過單片機給其她某些供電就可以了。然后就是報警顯示某些，也就是輸出某些。于是就可以通過單片機解決器解決了二氧化碳濃度傳感器收集到信息。如果數(shù)值超過報警限制值就會自動接通報警裝置，通過蜂鳴器和LED燈來進行報警。尚有就是需要一種可以人為控制按鍵輸入某些，通過人為控制來選取報警濃度。1.2裝置各個某些功能概述1.2.1數(shù)據(jù)采集某些一方面就是通過二氧化碳濃度傳感器把二氧化碳濃度這樣一種非電學量，轉化成電信號，然后把薄弱電信號傳播到AD信號放大器上。然后就可以通過轉換器來解決信號轉換問題，最日后進行數(shù)字化運算。1.2.2系統(tǒng)解決某些本設計重要就是使用單片機，然后通過單片機作為解決器。通過數(shù)據(jù)采集某些收集來數(shù)據(jù)進行解決。然后依照設定報警限度來判斷有無達到報警條件。然后依照數(shù)據(jù)計算，最后自動啟動報警。也可以通過人為來關閉報警1.2.3報警顯示某些重要就是通過數(shù)據(jù)采集某些傳播信號通過兩次轉換（二氧化碳濃度非電學量轉化為電信號，信號轉換放大器又把電信號轉化為數(shù)字信號），然后通過單片機信號，進行聲光報警，不斷地報警。需要可以通過LCD屏幕實時顯示二氧化碳濃度值。1.3硬件某些系統(tǒng)設計方案簡析硬件某些系統(tǒng)設計方案，重要就是硬件系統(tǒng)設計時遵循環(huán)節(jié)，也實際按照這樣一種環(huán)節(jié)來完畢二氧化碳濃度檢測裝置實際設計：一方面就是擬定了咱們需要某些重要設備，單片機，二氧化碳濃度傳感器，AD信號轉換放大器，尚有某些質量過關發(fā)光二極管，小型LCD屏幕等等。然后依照不同功能做好分類準備。然后就是要做好單片機選取，分派好單片機各個接口，然后把接口和相應元器件聯(lián)系起來，做好準備標記。接下來就是運用軟件來完畢硬件仿真圖和PCB版圖。其中硬件模仿仿真圖使用proteus軟件，而pcb板圖使用AltiumDesigner設計軟件。最后設計總原理圖。1.4硬件某些系統(tǒng)原理系統(tǒng)原理圖：系統(tǒng)整個涉及單片機整個系統(tǒng)，解決模塊。然后就是報警器，一種聲光報警器，其中包括蜂鳴器尚有LED燈。讓后就是一種LCD顯示屏幕，可以進行二氧化碳濃度實時監(jiān)測顯示。按鍵涉及對二氧化碳濃度值限定值增大減小設立，然后有一種手動取消報警按鈕。重要傳播設備就是傳感器和信號轉換器。就這樣就可以成為一種二氧化碳檢測裝置。1.5硬件某些設備選取在進行了整個硬件系統(tǒng)討論之后，需要進行設備選取了，由于設備不同也是會影響設備使用效果。因此要從實用，性價等方面考慮設備選取。設計使用設備重要就是這樣幾種：1.5.1硬件某些傳感器選取在這樣三個傳感器中：TGS4160二氧化碳傳感器、NDIR紅外氣體傳感器MH-410V/D，和MG811二氧化碳傳感器。最后選取了MG811二氧化碳傳感器，由于它比起其他兩個傳感器，有體積更小，使用效果更好長處。重要是穩(wěn)定性好，不會受到溫度濕度影響，受外界干擾影響比較小。尚有就是兩百元左右售價也是設計可以接受價格范疇。整個MG811二氧化傳感器敏捷度，和精度都是滿足設計規(guī)定。MG811敏捷度曲線圖：這就闡明這個MG811二氧化碳傳感器敏捷度比較好，在常規(guī)條件下體現(xiàn)可以滿足設計規(guī)定。MG811響應恢復曲線圖：這也同樣闡明MG811二氧化碳傳感器相應恢復特性良好，可以滿足設計規(guī)定。1.5.2硬件某些顯示屏選取設計過程中放棄了采用數(shù)碼管顯示，雖然成本低但是相對液晶顯示屏LCD顯示，尚有諸多局限性之處。LCD顯示話雖然成本相應增長但是，顯示效果更好，并且還可以顯示簡樸圖形等等。因此說雖然LCD顯示同樣有某些局限性，但是就是由于它可以顯示雙行16字符，這樣也才可以滿足設計規(guī)定。1.6proteus仿真圖和PCB板圖1.6.1proteus仿真圖：暫時使用AT89C51代替STC89C52。整個系統(tǒng)仿真效果總體良好符合設計規(guī)定。1.6.2PCB板圖：這次設計當中所有某些重要還是要通過人工焊接方式進行。因此PCB圖就必要要在焊接時使用，要按照PCB圖嚴格進行焊接。2、二氧化碳檢測裝置軟件某些設計2.1軟件實現(xiàn)基本功能由于整個二氧化碳檢測裝置所有功能實現(xiàn)是需要編寫一種程序來操縱單片機，進行所有設備控制。因此最后使用C語言編程，來編寫一種程序進行控制這個設備。重要就是要可以分析二氧化碳濃度傳感器傳播過來數(shù)據(jù)，然后進行分析，依照按鍵某些做出控制，來判斷濃度與否超標如果超標，最后控制報警裝置進行報警；如果沒有任何超標就需要把實時二氧化碳濃度可以傳播到顯示屏幕上。2.2軟件某些設計方案軟件某些系統(tǒng)設計方案，重要就是軟件系統(tǒng)設計時遵循環(huán)節(jié)，也實際按照這樣一種環(huán)節(jié)來完畢二氧化碳濃度檢測裝置軟件實際設計：一方面就是擬定各個某些需要功能，然后就需要就需要依照不同功能需求來編寫程序。重要還是Keil軟件來編寫C語言程序，由于Keil對單片機兼容性是較好，因此選取她為平臺比較以便。最后設計電路圖然后依照電路圖來鏈接設備。最后就是把程序輸入到單片機中，進行系統(tǒng)硬件軟件調試，浮現(xiàn)問題進行調節(jié)。2.3程序設計思路程序設計思路通過自己思考過后分為三個階段。2.3.1數(shù)據(jù)獲取階段一方面就是數(shù)據(jù)輸入階段，也就是二氧化碳濃度檢測階段，開機，然后設定二氧化碳濃度最大最小報警值，然后進行實測依照實際測試效果來看設備有無正常運營。2.3.2數(shù)據(jù)解決階段通過編寫程序，把獲得到數(shù)據(jù)進行判斷，然后就需要依照設定值進行計算選取，輸出到顯示屏幕上，實時監(jiān)測，實時判斷。2.3.3報警程序依照設定值，在獲得單片機傳播過來指令后進行報警相應，蜂鳴器啟動，警示燈也要相應啟動。并且在受到人為關閉按鍵指令時候可以及時關閉。2.3.4程序流程圖2.4實際使用測試數(shù)據(jù)效果用高純氮作稀釋氣體對1％原則CO：氣體稀釋得到6組不同濃度CO：氣體．分別用氣相色譜儀和本裝置對配備6組氣體進行測量比較，成果得到了。這闡明裝置實際使用效果還是可以達到設計規(guī)定?？梢酝戤叧跗陬A測。3、整體設計過程中浮現(xiàn)問題及解決辦法3.1系統(tǒng)調試在進行系統(tǒng)調試時候就發(fā)現(xiàn)軟件并不能辨認某些元器件，因此咱們就只能自己設計，但是自己設計某些元器件并不能完畢元器件應當有特性，因此只有找某些相似元器件來代替。然后通過重新編寫方式來解決問題。最后發(fā)當前所有模塊都可以正常運營，然后設備也就可以完畢應當有某些功能。保證了整個二氧化碳檢測裝置可以實現(xiàn)運營。3.2焊接問題焊接過程中也浮現(xiàn)了由于經驗局限性導致虛焊，尚有無焊接對的問題，日后重新檢查，按照電路圖一步一步檢查發(fā)現(xiàn)焊接錯誤地方，找到左右虛焊部位，重新進行焊接，焊接牢固后，運營設備，發(fā)現(xiàn)設備可以正常運營，問題相應得到理解決。3.3誤差數(shù)據(jù)總結及成果分析才進行系統(tǒng)調試時候發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)總是不太對，并不能符合規(guī)定。通過重復實驗就發(fā)現(xiàn)，設備啟動需要一定期間，要進行預熱才可以正常運營。這樣就讓開機使用就浮現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤問題得到理解決。總結大學四年學習就在畢業(yè)設計完畢同步也接近了尾聲，由于這樣一種畢業(yè)設計也就運用四年生活中學習到重要知識，并且對這些知識進行了一種系統(tǒng)整合。在這樣一段時間以來自己也仔細思考了為什么要進行這樣一種畢業(yè)設計，要寫這樣一篇畢業(yè)論文，其實真不是為了那么一點點知識簡樸總結，更多地還是在所學知識基本上，綜合運用來檢查自己學習成果，鍛煉自己學習能力，然后用這樣一種過渡，完畢自己從學校到社會一種轉變。也正是有了這樣總結才可以更好在后來工作用運用自己所學習知識。也才干更好適應后來進入到工作單位某些培訓學習。在畢業(yè)設計制作過程中發(fā)現(xiàn)，其實自己所學到知識是一種表面知識，而真正知識是一種運用。是一種知識和工作交融狀態(tài)。也懂得一種人綜合能力是很重要，自主學習重要性時時刻刻都在體現(xiàn)著。學習還將是一種長期過程。在制作畢業(yè)設計過程中也才發(fā)現(xiàn)自己不懂得東西還諸多，尚有諸多前人經驗沒有去理解，自己只是世界還是很淺薄。并且去說到自己專業(yè)知識上咱們所學習到也只是某些基本知識。通過這個二氧化碳檢測裝置設計，才發(fā)現(xiàn)看似很小一種檢測裝置也同樣是有諸多學問。咱們通過運用單片機，控制整個檢測系統(tǒng)。然后通過運用二氧化碳濃度傳感器，再通過使用C語言編程設計一種簡樸程序。就這樣來實現(xiàn)整個二氧化碳檢測裝置檢測，控制報警全程自動化，其實也只是一種簡樸小設計。雖然達到了初期設計基本規(guī)定，但其中咱們使用單片機的確解決能力還不強，使用傳感器也還沒有達到絕對精準，尚有自己所學知識局限性，這就導致所設計這個裝置實際檢測精準度還達不到規(guī)定，還是有某些缺陷。暫時這樣一種二氧化碳檢測裝置也還是處在一種初期理論實驗，檢查階段。真要可以在后來發(fā)展中大量推廣使用，還需要不斷地改進，還可以加入某些其他控制設備，與其她設備聯(lián)合運用性能上尚有某些問題。沒有聯(lián)網(wǎng)報警功能也還是一大欠缺。都是需要咱們不斷地學期，才干去改進提高。可以看到二氧化碳檢測裝置在將來使用空間還是很大，當前咱們人口還在不斷增長，對于農作物需求還在增長，因此通過當代化二氧化碳養(yǎng)殖來大量提高農作物產量還是有一定發(fā)展空間，這也就給二氧化碳檢測裝置改進和發(fā)展提供了巨大空間。尚有就是當前都市污染問題加劇，二氧化碳在空氣里含量不斷增長，雖然諸多公司已經積極地來變化現(xiàn)狀，但是實際作用還是不明顯。想要徹底治理和減小二氧化碳污染，首席那要做就是可以很仔細很精確檢測二氧化碳濃度，也就需要大量小型二氧化碳檢測設備。這樣一來本設計中這樣二氧化碳檢測裝置在環(huán)境二氧化碳治理工作中使用前景也是巨大。通過這樣畢業(yè)設計，通過大量資料查詢，也通過教師指引，真讓自己對所學知識有了新結識，也對終身學習理念有了全新結識。因此設計尚有許多缺陷，所學知識也尚有諸多欠缺，但是已有了對后來新生活工作準備，準備通過自己努力去不斷地