甲烷傳感器是我國應(yīng)用最為廣泛的儀器監(jiān)測設(shè)備之一,然而隨著煤礦電氣化改造政策和井下安全管理水平的不斷提高,對甲烷傳感器的功能要求也越來越高。不僅需要在采礦作業(yè)時對開采環(huán)境中的甲烷氣體濃度進行精確測量,而且需要能夠?qū)ΜF(xiàn)場氣體濃度進行系統(tǒng)的記錄并將測量數(shù)據(jù)實時上傳。以傳統(tǒng)的8位單片機為控制核心的甲烷傳感器,已難以滿足當(dāng)前礦井對開采區(qū)氣體實時監(jiān)控的要求。開發(fā)基于高性能處理器和嵌入式系統(tǒng)結(jié)合的新型甲烷傳感器目前已成為國內(nèi)外的研究熱點。本文針對實際煤礦井下甲烷氣體濃度檢測需求,設(shè)計了一種新型的基于STM32處理器的新型礦用甲烷氣體傳感器并完成相關(guān)實驗,具體內(nèi)容如下:本文設(shè)計的基于STM32處理器的新型礦用甲烷傳感器的設(shè)計工作主要分為四個部分:傳感器的硬件電路設(shè)計;嵌入式uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植及甲烷傳感器的軟件設(shè)計;傳感器的通信協(xié)議;傳感器的實驗驗證。設(shè)計選用主流的ARM微處理器STM32作為系統(tǒng)主控制器,紅外甲烷探頭作為核心甲烷數(shù)據(jù)采集,并根據(jù)需求設(shè)計具體的硬件電路。包括:ARM系統(tǒng)硬件、甲烷數(shù)據(jù)采集電路、系統(tǒng)電源電路、遙控輸入電路、聲光報警電路、E2rom存儲電路及數(shù)碼管顯示電路設(shè)計等。移... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖??２．３．２

西安雛大學(xué)工程碩士學(xué)位論文表３．１?２４Ｃ０２存儲地址分配表???名稱?數(shù)據(jù)類型?分配地址??零點?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為?０ｘ００－０ｘ０３。??報警點?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為０ｘ０４?（高位），??０ｘ０５?（地位）。??性度相關(guān)電壓值１?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為０ｘ０６－０ｘ０９。??性度相關(guān)電壓值２?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為０ｘ１０－０ｘ１３??性度相關(guān)電壓值３?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為０ｘ１４－０ｘ１７??性度相關(guān)電壓值４?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為０ｘ１８－０ｘ２１??標校點?１?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為?０ｘ２２－０ｘ２５??標校點?２?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為?０ｘ２６－０ｘ２９??標校點?３?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為?０ｘ３０－０ｘ３３??標校點?４?Ｕｎｓｉｇｎｅｄ?ｓｈｏｒｔ?ｉｎｔ（Ｕ１６）?分配地址為?０ｘ３４－０ｘ３７??存儲電路模塊見下圖３．５。??＋３ＪＶ??

圖３．６?ＣＨ４５１電路數(shù)碼管顯示電路??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于單片機的礦用瓦斯紅外傳感器的解碼和編碼[J]. 高耀文,田慕琴,閆冰程.  煤礦安全. 2017(03)
[2]礦用紅外甲烷傳感器溫度補償算法模型研究[J]. 楊震,梁永直.  激光與光電子學(xué)進展. 2016(10)
[3]便攜式紅外甲烷傳感器硬件設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李曉輝.  機械設(shè)計與制造. 2016(07)
[4]基于光譜分析的礦用紅外瓦斯傳感器的研究[J]. 馬西圣.  科技經(jīng)濟導(dǎo)刊. 2016(09)
[5]礦用紅外甲烷傳感器的研究[J]. 劉修振,梁永直.  煤炭工程. 2016(01)
[6]紅外甲烷傳感器示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定[J]. 張高平.  中國計量. 2015(03)
[7]提高紅外瓦斯傳感器抗干擾性能及精度的研究進展[J]. 李云成,梁永直,賈文沛,容幸福.  工礦自動化. 2015(03)
[8]紅外甲烷氣體檢測傳感器的研究[J]. 溫新竹,秦少平,郭堃.  化學(xué)工程與裝備. 2015(01)
[9]基于紅外技術(shù)的氣體濃度檢測方法研究[J]. 劉永平,王霞,李帥帥,胡玲.  光子學(xué)報. 2015(01)
[10]礦用紅外線甲烷傳感器壓力補償方法[J]. 李曉剛.  煤礦安全. 2014(07)



本文編號：2955182