二氧化碳檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)正文樣本

二氧化碳檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要正是由于當(dāng)前二氧化碳對(duì)咱們生活環(huán)境影響真越來越大。二氧化碳給溫室效應(yīng)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(huì)影響到咱們身體健康。因此就想通過設(shè)計(jì)一種二氧化碳檢測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳報(bào)警與控制。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)來完畢二氧化碳檢測(cè)裝置控制某些設(shè)計(jì)。運(yùn)用單片機(jī)編程便利性，尚有單片機(jī)控制下二氧化碳檢測(cè)裝置精確性和穩(wěn)定性，來給檢測(cè)裝置運(yùn)營和使用提供保證。本文就整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置硬件設(shè)計(jì)某些，軟件設(shè)計(jì)某些做出了相應(yīng)探討。從整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)下設(shè)計(jì)背景入手，詳細(xì)簡介了設(shè)計(jì)二氧化碳檢測(cè)裝置特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)思想。尚有裝置測(cè)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(jī)；二氧化碳濃度；聲光報(bào)警緒論設(shè)計(jì)背景狀況簡析：咱們?nèi)澜缈茖W(xué)技術(shù)發(fā)展，咱們國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展，都為咱們生活條件改進(jìn)帶來了許許多多好處。但是正是在這樣高速發(fā)展?fàn)顩r下咱們工業(yè)發(fā)展就就成了一種雙刃劍，推動(dòng)了咱們社會(huì)進(jìn)步同步又破壞環(huán)境，導(dǎo)致大量二氧化碳排放。并且當(dāng)前越來越高二氧化碳濃度已經(jīng)逐漸在影響咱們?nèi)祟惿杏衅渌齽?dòng)物生存環(huán)境。因此當(dāng)前二氧化碳已經(jīng)成為了空氣中重要污染物，也是諸多人員密集場(chǎng)合必要要檢測(cè)數(shù)據(jù)之一。一旦二氧化碳濃度過高就會(huì)引起人身體不良反映，因此就必要要進(jìn)行二氧化碳濃度實(shí)時(shí)檢測(cè)。尚有就是當(dāng)下農(nóng)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(duì)植物生長起到極大增進(jìn)作用。因此說在當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)二氧化碳濃度控制檢測(cè)需求同樣是越來越大。由于國外先進(jìn)成熟二氧化碳檢測(cè)系統(tǒng)價(jià)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(jià)比高，便于推廣使用二氧化碳檢測(cè)裝置。正是基于這樣背景下咱們就想要通過單片機(jī)這樣低成本控制設(shè)備來設(shè)計(jì)一種二氧化碳檢測(cè)報(bào)警裝置，為二氧化碳濃度檢測(cè)提供新思路。尚有就是這樣低成本二氧化碳檢測(cè)裝置也是利于推廣，便于大面積使用。二氧化碳檢測(cè)裝置所想要達(dá)到目：重要設(shè)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(yùn)用單片機(jī)來進(jìn)行相應(yīng)控制，作為一種中央解決器來解決數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)?？梢匀藶榈卦O(shè)立二氧化碳最低和最高濃度報(bào)警限度，構(gòu)成一種檢測(cè)報(bào)警裝置。在加入LED燈顯示，通過蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)報(bào)警，在設(shè)立人為干預(yù)報(bào)警關(guān)閉開關(guān)。整個(gè)裝置設(shè)計(jì)原理并不復(fù)雜，就是通過一系列低成本設(shè)備組合完畢二氧化碳檢測(cè)裝置濃度檢測(cè)和報(bào)警一體化。1、二氧化碳檢測(cè)裝置硬件某些設(shè)計(jì)硬件作為整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置基本應(yīng)當(dāng)作為最重要某些來進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于硬件作為設(shè)備使用基本。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是關(guān)乎設(shè)計(jì)成敗，影響最后使用效果。1.1硬件設(shè)計(jì)某些總體思路和框圖硬件某些設(shè)計(jì)框圖：思路簡介：這樣一種硬件設(shè)計(jì)主題思路就是，非為重要四個(gè)某些。其中最重要就是單片，作為裝置和系統(tǒng)核心，來負(fù)責(zé)解決傳感器信息，又把信息解決分析后輸出到報(bào)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(hào)轉(zhuǎn)換放大器上。然后把供電電路就設(shè)計(jì)到傳感器這個(gè)某些接進(jìn)來。信號(hào)傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器都需要電源，然后單片機(jī)電源也就和她們電路設(shè)計(jì)到一起，最后通過單片機(jī)給其她某些供電就可以了。然后就是報(bào)警顯示某些，也就是輸出某些。于是就可以通過單片機(jī)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(bào)警限制值就會(huì)自動(dòng)接通報(bào)警裝置，通過蜂鳴器和LED燈來進(jìn)行報(bào)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(bào)警濃度。1.2裝置各個(gè)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(xué)量，轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，然后把薄弱電信號(hào)傳播到AD信號(hào)放大器上。然后就可以通過轉(zhuǎn)換器來解決信號(hào)轉(zhuǎn)換問題，最日后進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)算。1.2.2系統(tǒng)解決某些本設(shè)計(jì)重要就是使用單片機(jī)，然后通過單片機(jī)作為解決器。通過數(shù)據(jù)采集某些收集來數(shù)據(jù)進(jìn)行解決。然后依照設(shè)定報(bào)警限度來判斷有無達(dá)到報(bào)警條件。然后依照數(shù)據(jù)計(jì)算，最后自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警。也可以通過人為來關(guān)閉報(bào)警1.2.3報(bào)警顯示某些重要就是通過數(shù)據(jù)采集某些傳播信號(hào)通過兩次轉(zhuǎn)換（二氧化碳濃度非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器又把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)），然后通過單片機(jī)信號(hào)，進(jìn)行聲光報(bào)警，不斷地報(bào)警。需要可以通過LCD屏幕實(shí)時(shí)顯示二氧化碳濃度值。1.3硬件某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡析硬件某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，重要就是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循環(huán)節(jié)，也實(shí)際按照這樣一種環(huán)節(jié)來完畢二氧化碳濃度檢測(cè)裝置實(shí)際設(shè)計(jì)：一方面就是擬定了咱們需要某些重要設(shè)備，單片機(jī)，二氧化碳濃度傳感器，AD信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器，尚有某些質(zhì)量過關(guān)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(zhǔn)備。然后就是要做好單片機(jī)選取，分派好單片機(jī)各個(gè)接口，然后把接口和相應(yīng)元器件聯(lián)系起來，做好準(zhǔn)備標(biāo)記。接下來就是運(yùn)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(shè)計(jì)軟件。最后設(shè)計(jì)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(gè)涉及單片機(jī)整個(gè)系統(tǒng)，解決模塊。然后就是報(bào)警器，一種聲光報(bào)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(jìn)行二氧化碳濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示。按鍵涉及對(duì)二氧化碳濃度值限定值增大減小設(shè)立，然后有一種手動(dòng)取消報(bào)警按鈕。重要傳播設(shè)備就是傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器。就這樣就可以成為一種二氧化碳檢測(cè)裝置。1.5硬件某些設(shè)備選取在進(jìn)行了整個(gè)硬件系統(tǒng)討論之后，需要進(jìn)行設(shè)備選取了，由于設(shè)備不同也是會(huì)影響設(shè)備使用效果。因此要從實(shí)用，性價(jià)等方面考慮設(shè)備選取。設(shè)計(jì)使用設(shè)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(gè)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(gè)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(huì)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(jià)也是設(shè)計(jì)可以接受價(jià)格范疇。整個(gè)MG811二氧化傳感器敏捷度，和精度都是滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。MG811敏捷度曲線圖：這就闡明這個(gè)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(shè)計(jì)規(guī)定。MG811響應(yīng)恢復(fù)曲線圖：這也同樣闡明MG811二氧化碳傳感器相應(yīng)恢復(fù)特性良好，可以滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。1.5.2硬件某些顯示屏選取設(shè)計(jì)過程中放棄了采用數(shù)碼管顯示，雖然成本低但是相對(duì)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(yīng)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(shè)計(jì)規(guī)定。1.6proteus仿真圖和PCB板圖1.6.1proteus仿真圖：暫時(shí)使用AT89C51代替STC89C52。整個(gè)系統(tǒng)仿真效果總體良好符合設(shè)計(jì)規(guī)定。1.6.2PCB板圖：這次設(shè)計(jì)當(dāng)中所有某些重要還是要通過人工焊接方式進(jìn)行。因此PCB圖就必要要在焊接時(shí)使用，要按照PCB圖嚴(yán)格進(jìn)行焊接。2、二氧化碳檢測(cè)裝置軟件某些設(shè)計(jì)2.1軟件實(shí)現(xiàn)基本功能由于整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置所有功能實(shí)現(xiàn)是需要編寫一種程序來操縱單片機(jī)，進(jìn)行所有設(shè)備控制。因此最后使用C語言編程，來編寫一種程序進(jìn)行控制這個(gè)設(shè)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(jìn)行分析，依照按鍵某些做出控制，來判斷濃度與否超標(biāo)如果超標(biāo)，最后控制報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警；如果沒有任何超標(biāo)就需要把實(shí)時(shí)二氧化碳濃度可以傳播到顯示屏幕上。2.2軟件某些設(shè)計(jì)方案軟件某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，重要就是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循環(huán)節(jié)，也實(shí)際按照這樣一種環(huán)節(jié)來完畢二氧化碳濃度檢測(cè)裝置軟件實(shí)際設(shè)計(jì)：一方面就是擬定各個(gè)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(duì)單片機(jī)兼容性是較好，因此選取她為平臺(tái)比較以便。最后設(shè)計(jì)電路圖然后依照電路圖來鏈接設(shè)備。最后就是把程序輸入到單片機(jī)中，進(jìn)行系統(tǒng)硬件軟件調(diào)試，浮現(xiàn)問題進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.3程序設(shè)計(jì)思路程序設(shè)計(jì)思路通過自己思考過后分為三個(gè)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(cè)階段，開機(jī)，然后設(shè)定二氧化碳濃度最大最小報(bào)警值，然后進(jìn)行實(shí)測(cè)依照實(shí)際測(cè)試效果來看設(shè)備有無正常運(yùn)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(jìn)行判斷，然后就需要依照設(shè)定值進(jìn)行計(jì)算選取，輸出到顯示屏幕上，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)判斷。2.3.3報(bào)警程序依照設(shè)定值，在獲得單片機(jī)傳播過來指令后進(jìn)行報(bào)警相應(yīng)，蜂鳴器啟動(dòng)，警示燈也要相應(yīng)啟動(dòng)。并且在受到人為關(guān)閉按鍵指令時(shí)候可以及時(shí)關(guān)閉。2.3.4程序流程圖2.4實(shí)際使用測(cè)試數(shù)據(jù)效果用高純氮作稀釋氣體對(duì)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(duì)配備6組氣體進(jìn)行測(cè)量比較，成果得到了。這闡明裝置實(shí)際使用效果還是可以達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定?？梢酝戤叧跗陬A(yù)測(cè)。3、整體設(shè)計(jì)過程中浮現(xiàn)問題及解決辦法3.1系統(tǒng)調(diào)試在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí)候就發(fā)現(xiàn)軟件并不能辨認(rèn)某些元器件，因此咱們就只能自己設(shè)計(jì)，但是自己設(shè)計(jì)某些元器件并不能完畢元器件應(yīng)當(dāng)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(dāng)前所有模塊都可以正常運(yùn)營，然后設(shè)備也就可以完畢應(yīng)當(dāng)有某些功能。保證了整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)營。3.2焊接問題焊接過程中也浮現(xiàn)了由于經(jīng)驗(yàn)局限性導(dǎo)致虛焊，尚有無焊接對(duì)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(cuò)誤地方，找到左右虛焊部位，重新進(jìn)行焊接，焊接牢固后，運(yùn)營設(shè)備，發(fā)現(xiàn)設(shè)備可以正常運(yùn)營，問題相應(yīng)得到理解決。3.3誤差數(shù)據(jù)總結(jié)及成果分析才進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí)候發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)總是不太對(duì)，并不能符合規(guī)定。通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)就發(fā)現(xiàn)，設(shè)備啟動(dòng)需要一定期間，要進(jìn)行預(yù)熱才可以正常運(yùn)營。這樣就讓開機(jī)使用就浮現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤問題得到理解決?？偨Y(jié)大學(xué)四年學(xué)習(xí)就在畢業(yè)設(shè)計(jì)完畢同步也接近了尾聲，由于這樣一種畢業(yè)設(shè)計(jì)也就運(yùn)用四年生活中學(xué)習(xí)到重要知識(shí)，并且對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行了一種系統(tǒng)整合。在這樣一段時(shí)間以來自己也仔細(xì)思考了為什么要進(jìn)行這樣一種畢業(yè)設(shè)計(jì)，要寫這樣一篇畢業(yè)論文，其實(shí)真不是為了那么一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)簡樸總結(jié)，更多地還是在所學(xué)知識(shí)基本上，綜合運(yùn)用來檢查自己學(xué)習(xí)成果，鍛煉自己學(xué)習(xí)能力，然后用這樣一種過渡，完畢自己從學(xué)校到社會(huì)一種轉(zhuǎn)變。也正是有了這樣總結(jié)才可以更好在后來工作用運(yùn)用自己所學(xué)習(xí)知識(shí)。也才干更好適應(yīng)后來進(jìn)入到工作單位某些培訓(xùn)學(xué)習(xí)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)制作過程中發(fā)現(xiàn)，其實(shí)自己所學(xué)到知識(shí)是一種表面知識(shí)，而真正知識(shí)是一種運(yùn)用。是一種知識(shí)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(xué)習(xí)重要性時(shí)時(shí)刻刻都在體現(xiàn)著。學(xué)習(xí)還將是一種長期過程。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jīng)驗(yàn)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(shí)上咱們所學(xué)習(xí)到也只是某些基本知識(shí)。通過這個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)，才發(fā)現(xiàn)看似很小一種檢測(cè)裝置也同樣是有諸多學(xué)問。咱們通過運(yùn)用單片機(jī)，控制整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)。然后通過運(yùn)用二氧化碳濃度傳感器，再通過使用C語言編程設(shè)計(jì)一種簡樸程序。就這樣來實(shí)現(xiàn)整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置檢測(cè)，控制報(bào)警全程自動(dòng)化，其實(shí)也只是一種簡樸小設(shè)計(jì)。雖然達(dá)到了初期設(shè)計(jì)基本規(guī)定，但其中咱們使用單片機(jī)的確解決能力還不強(qiáng)，使用傳感器也還沒有達(dá)到絕對(duì)精準(zhǔn)，尚有自己所學(xué)知識(shí)局限性，這就導(dǎo)致所設(shè)計(jì)這個(gè)裝置實(shí)際檢測(cè)精準(zhǔn)度還達(dá)不到規(guī)定，還是有某些缺陷。暫時(shí)這樣一種二氧化碳檢測(cè)裝置也還是處在一種初期理論實(shí)驗(yàn)，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(jìn)，還可以加入某些其他控制設(shè)備，與其她設(shè)備聯(lián)合運(yùn)用性能上尚有某些問題。沒有聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能也還是一大欠缺。都是需要咱們不斷地學(xué)期，才干去改進(jìn)提高?？梢钥吹蕉趸紮z測(cè)裝置在將來使用空間還是很大，當(dāng)前咱們?nèi)丝谶€在不斷增長，對(duì)于農(nóng)作物需求還在增長，因此通過當(dāng)代化二氧化碳養(yǎng)殖來大量提高農(nóng)作物產(chǎn)量還是有一定發(fā)展空間，這也就給二氧化碳檢測(cè)裝置改進(jìn)和發(fā)展提供了巨大空間。尚有就是當(dāng)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(jīng)積極地來變化現(xiàn)狀，但是實(shí)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(xì)很精確檢測(cè)二氧化碳濃度，也就需要大量小型二氧化碳檢測(cè)設(shè)備。這樣一來本設(shè)計(jì)中這樣二氧化碳檢測(cè)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(shè)計(jì)，通過大量資料查詢，也通過教師指引，真讓自己對(duì)所學(xué)知識(shí)有了新結(jié)識(shí)，也對(duì)終身學(xué)習(xí)理念有了全新結(jié)識(shí)。因此設(shè)計(jì)尚有許多缺陷，所學(xué)知識(shí)也尚有諸多欠缺，但是已有了對(duì)后來新生活工作準(zhǔn)備，準(zhǔn)備通過自己努力去不斷地