可燃性气体报警器的研制

摘要

本文对可燃性气体报警器进行了深入的研究，采用“探测器+单片机控制电路”设计可燃性气体报警器。选用TGS-813半导体陶瓷式气体传感器对现场可燃性气体浓度进行检测；采用功能和性价比较高的MSP430F133单片机作为中央处理单元，对浓度信号进行采集、数据处理、显示以及报警控制等工作。 论文详细地阐述了可燃性气体报警器的硬件和软件设计，介绍了核心芯片的选型，外围电路的连接以及主要流程图的设计。 本文设计的可燃性气体报警器可以检测空气中以烷类气体为主的多种可燃性气体的浓度，通过现场实验表明，该报警器可以实时、准确检测可燃性气体浓度，并且可以长时间可靠无误的报警，具有很广泛的应用前景和推广价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的来源及研究的目的和意义

1.1.1课题研究的目的和意义

1.1.2课题的来源

1.2可燃性气体报警器国内外现状

1.3本课题主要完成的任务

第2章可燃性气体报警器的方案设计

2.1气体传感器的选型

2.1.1气体传感器的种类

2.1.2气体传感器国内外现状

2.1.3气体传感器的发展趋势

2.2 TGS-81 3气体传感器

2.2.1 TGS-813气体传感器的工作原理

2.2.2 TGS-813气体传感器的一般特点

2.2.3 TGS-813气体传感器主要性能指标

2.3可燃性气体报警器的整体设计

2.3.1可燃性气体报警器的结构

2.3.2可燃性气体报警器的功能

2.3.3可燃性气体报警器主要技术指标

2.4本章小结

第3章可燃性气体报警器的硬件设计

3.1 MSP430系列单片机系统结构特点

3.1.1 MSP430系列单片机特点

3.1.2 MSP430F133单片机技术性能特点

3.2可燃性气体报警器的工作原理

3.3可燃性气体报警器的电路设计

3.3.1前置放大电路

3.3.2故障自诊断电路

3.3.3 MSP430F133单片机接口电路

3.3.4声音报警电路

3.3.5通道状态控制电路

3.3.6显示电路

3.3.7 4～20mA标准信号输出电路

3.3.8 DS1302时钟电路

3.4本章小结

第4章可燃性气体报警器的软件设计

4.1 MSP430单片机调试及开发工具

4.2可燃性气体报警器软件流程及设计

4.2.1主程序流程图及设计

4.2.2主程序初始化流程图及设计

4.2.3故障自诊断子程序流程图及设计

4.2.4时间显示子程序流程图及设计

4.2.5切比雪夫低通滤波子程序流程图及设计

4.2.6线性化处理子程序流程图及设计

4.2.7浓度显示子程序流程图及设计

4.2.8上下限报警子程序流程图及设计

4.2.9中断服务子程序流程图及设计

4.3本章小结

图

第5章误差分析与实验检定

5.1误差分析

5.2实验检定

5.2.1可燃性气体报警器浓度信号检定

5.2.2 4～20mA标准输出信号检定

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢