基于AT89C51的智能矿井环境质量监控系统 (1)2011-05-17 18:34:33来源:互联网
　　1 引言

　　以监测矿井有毒有害气体为目的，介绍一种通用性很强的智能空气监测系统的设计与实现。采用AT89C51单片机作为主控器，可实现对矿下温度和氧气、甲烷气等有毒有害气体的浓度参数进行采集处理、存储、显示及报警功能；同时可与上位机进行串行通讯：并能将环境空气的详细历史资料存储在EEPROM中备查。此外，能实现对矿井有人作业环境取排风温度进行连续、间歇检测；对无人作业环境下系统自动定时运行、非正常断电后系统开机等记忆功能。详细阐述了硬件结构和软件流程，并且指出该系统的特点和优势。

　　2系统组成及工作原理

　　该系统由硬件和软件两大部分。硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、转换、各种信息的显示等；软件部分主要完成信号的处理及控制功能等。其工作原理是通过89C51单片机一次查询各传感器的输出信号，然后对输入信号进行相应处理后，再通过显示模块输出，同时还可输出各种报警信号和控制信号。图1给出系统原理框图。


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　　3系统硬件设计

　　3.1主控模块

　　系统采用AT89C51单片机，它带有4 KB闪速式存储器、128 B内存，最大工作频率为24 MHz。同时具有32条输入输出线，16位定时／计数器，5个中断源，1个串行口。

　　3.2外围电路

　　采片Atmel公司的AT24C128，该器件具有128 Kb的EEPROM，可写入10万次，保持40年数据。该系统扩展了一片EPROM2754，接口器件采用一片8279，两片8155；两片A／D转换器选用ADC0809，在对12个通道进行扫描检测时，还将模拟量转换成数字量。MAX232是一款带±15 kV静电保护，+5 V单电源供电的RS232收发器。显示模块采用44780驱动的LCD，HD44780(KS0062)是用低功耗CMOS技术制造的大规模点阵LCD控制器(兼带驱动器)和4 bit／8bit微处理器相连，它能使点阵LCD显示大小写英文字母、数字和符号等信息。同时有较强的通用性，使用方便，能使用户仅用少量的元件组成一个完整的点阵LCD系统，根据送入的相关数据和指令就能实现所需的显示。HD44780显示模块有8条数据线，3条控制线，可与微处理器或微控制器相连，通过送入数据和指令，可使模块正常工作。


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