1. 研究目的与意义
在工业环境中,伴随着化学反应,会产生各种有害气体。
如货轮运输中,复杂的成分发生理化反应使得船舱内空气含有有毒、有害气体,受天气或通风不足等外因的影响,严重时会危害下舱工作人员的生命安全。
在制药车间,大量的气体液体的反应,会产生各种气体的发散,一旦发生泄露,这对生产人员的生命健康都是有着威胁。
2. 课题关键问题和重难点
需要解决的关键问题如下:(1) 寻找适合要求的传感器。
传感器是整个智能监测系统的首要环节,同时更是系统的关键部件,它的灵敏度、测量范围等都会影响所测得数据的准确性,而数据的准确性是整个系统的基础,因此一定要根据要求选择各种气体的传感器。
(2) 选择合适的单片机。
3. 国内外研究现状(文献综述)
石油和化学工业的发展导致工业生产过程中易燃、爆炸性、有毒和危险气体的种类和数量大幅度增加。
易燃、爆炸性、有毒和有害气体一旦在生产、运输和使用过程中扩散,就会引起中毒、火灾甚至爆炸等事故。
为及时准确地探测空气中易燃、爆炸性、有毒、有害气体,及时防止气体泄漏,保障生产和人身安全,生产现场应当配备适当的气体探测器。
4. 研究方案
计是以单片机作为核心的自动控制系统,主要由信号采集、信号分析、信号处理三部分组成,包括AD转换、单片机、气体检测、报警电路、软件系统等部分的设计。
系统正常工作时,利用气体传感器,将周围的环境气体参数进行采集和量化,将得到的环境数据传输到单片机中,与原有设置的合适范围值进行比较,若采集到的数据信息在合理范围内,那么单片机会提示LED灯显示正常的颜色,并控制系统重新执行数据采集;若采集的数据超出正常范围,则单片机需要通过输出端口向报警模块发送报警信息。
设计方案图:
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按照要求查找课题相关资料;第 2 周 阅读课题相关资料,理解有关内容,并做好必要的整理工作;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定传感器,参阅有关资料,分析信号调理电路的工作原理;第 5 周 设计信号调理、无线传输电路参数;第 6 周 阅读有关单片机设计方面的资料,设计单片机扩展电路;第 7 周 确定并绘制单片机系统电路,分析单片机扩展电路的工作原理;第 8 周 理解传输电路及扩展电路的关系,设计控制软件框图;第 9 周 完成系统的软件程序;第10周 硬件制作和完善软件设计,软硬件联调和改进;第11周 进行毕业设计说明书写作,接收验收成果,接受答辩资格审查;第12周 评阅教师评阅论文;第13周 准备参加答辩。
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