下载文档原格式
收稿日期：!""#$"#$!"作者简介：王勇（#%&’$），男，江苏徐州人，硕士研究生；主要从事微机测量与控制工程、智能仪器仪表等方面的研究。
基于单片机的室内一氧化碳安全监控系统设计王勇，冷剑青，徐健健（南京大学物理学系，南京!#""%(）［摘要］本文介绍了基于单片机的室内)*监控系统的软硬件结构设计；详细给出了)*气体传感器的原理结构及使用方法，+,-转换芯片.)/&#(0在系统数据采集中的应用，传感器非线性信号处理以及系统的数字滤波方案。
［关键词］单片机；气体传感器；一氧化碳；温度补偿；.)/&#(0；［中图分类号］12!&3［文献标识码］4［文章编号］#"""$"5’!（!""#）"3$""#%$"3!"#$#%&’()*+(&($)),-+,.)(/)()0&$#%+*#12/)(&1),%2%1#/.+%#$)(+%&(’3#-"&4-)/451#,6+789:;<，/=78>?@;$A?;<，BC >?@;$D?@;（!"#$%&$’()*+,-(.,/01*.2%.34.%5(+$%,#，1*.2%.3!#""%(，6"%.*）6.%1,+-1：1E?F G@GHI GIHFH;JF JEH KHF?<;:L F:LJM@IH N:;L?<OI@J?:;@;K E@IKM@IH N:;L?<OI@J?:;L:I @;?;$K::I )*<@F F@LHJP Q:;?J:I FPFJHQ R@FHK :;@F?;<SH$NE?G N:QGOJHIT 1EH G@GHI @SF:<?UHF @KHJ@?SHK @NN:O;J :L JEH M:IV?;<GI?;N?GSH :L JEH )*<@F FH;F:I @;K ?JF @GGS?N@J?:;，@S:;<M?JE JEH OFH :L +,-N:;UHIF?:;NE?G .)/&#(0，;:;S?;H@I F?<;@S GI:NHFF?;<L:I JEH FH;F:I @;K K?<?J@S L?SJHI?;<?;JEH K@J@@NAO?F?J?:;T7#28),$%：W?;<SH$NE?G N:QGOJHI ；8@F FH;F:I ；)@IR:;Q:;:X?KH ；1HQGHI@JOIH N:QGH;F@J?:;；.)/&#(09引言随着经济的发展，人们对生活质量的提高和生活环境的改善越来越重视，液化气、煤气进入家庭的使用为人们带来了方便，也改善了城市的环境，但同时也给人们带来了潜在的危险，其中一氧化碳是最主要的危险源。
引言 (3)1 绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.2一氧化碳报警器的概述 (5)1.3课题研究的目的及意义 (6)1.4系统设计主要任务 (6)2 方案设计 (7)2.1设计要求 (7)2.2初始方案 (7)2.2.1系统方案的选择 (8)2.2.2系统方案的确定 (11)2.3系统组成 (11)2.3.1一氧化碳报警器系统的三大部分 (11)2.3.2系统各个模块功能说明 (13)2.3.3系统功能扩展 (13)3 硬件电路设计 (14)3.1设计使用的基本知识介绍 (14)3.2芯片介绍[4]及相关电路模块设计 (14)3.2.1主控电路原理 (14)3.2.2电源电路 (19)3.2.3传感器的选择及电路 (21)3.2.4事故处理电路的设计 (24)3.2.5显示电路的设计 (26)3.2.6 计算机串口通信的技术与其标准 (29)3.3设计的硬件电路 (35)4 软件部分 (36)4.1单片机编程 (36)4.1.1软件部分设计的功能 (36)4.1.2程序框图和主要程序介绍 (37)4.2上位机（PC机）编程 (38)4.2.1 VB下串行通信的方法 (38)4.2.2串行通信的控件MSComm及其使用方法 (39)5 系统制作及调试 (40)5.1系统PCB板的设计 (41)5.1.1确定PCB的大小 (41)5.1.2布局 (41)5.1.3布线 (41)5.2硬件调试 (42)5.2.1检测元器件 (42)5.2.2检测各个引脚信号 (42)5.3软件调试 (42)6 结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (52)附录3 .................................................................................. 错误！未定义书签。
附录4 .................................................................................. 错误！未定义书签。
基于单片机的一氧化碳浓度监测及报警系统设计毕业论文目录前言 (1)第1章×××××× (2)1.1 ×××××× (2)1.1.1 ×××××× (2)1.1.2 ×××××× (2)1.1.3 ×××××× (4)第2章×××××× (6)2.1 ×××××× (6)2.1.1 ×××××× (6)2.1.2 ×××××× (6)2.2 ×××××× (8)2.2.1 ×××××× (8)第3章×××××× (12)3.1 ×××××× (12)3.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
3.1.2 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
3.2 ×××××× (12)第4章×××××× (29)4.1 ×××××× (29)4.1.1 ×××××× ......................................... 错误!未定义书签。
基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统的设计摘要：文中设计提出了一种基于STC51单片机的一氧化碳监测报警系统。
冬季天气寒冷，洗澡的时候浴室内空气的湿度会比较大，再加上空气流通性差、气压低，很容易造成一氧化碳中毒，造成人员伤亡。
针对这种不安全因素，而设计了此一氧化碳实时监测系统，安装于浴室内。
该系统通过单片机控制MQ-7气体传感器，实现对浴室内一氧化碳浓度实时采集、处理，同时可根据环境手动设定报警值，并当所测一氧化碳浓度超过设定的报警上、下限时自动报警，提醒正在沐浴的人员及时采取相应措施，防止中毒事故发生，保证沐浴人员生命安全。
关键词：STC12C5A60S2；MQ-7一氧化碳气体传感器；一氧化碳浓度1、监控系统的组成及工作原理根据小型化、实时检测等要求，系统利用STC51单片机及其外围电路完成对MQ-7一氧化碳气体传感器（下文简称气体传感器）的控制和数据转换。
整个系统是流程是：首先通过气体传感器采集现场的数据；气体传感器输出的数据经过运算放大电路转换成单片机所需要的0～5V电压信号，单片机通过自身的8路AD转换器将采集到的一氧化碳数据进行转换。
利用LCD显示当前现场的一氧化碳浓度。
当测得的值超过预先设定的值时，由单片机控制进行声光报警。
系统框图如图1所示。
图1系统框图2、功能单元介绍2.1 MQ-7气体传感器模块系统所采用的是MQ-7气体传感器，其所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO 2)。
采用高低温循环检测方式低温（1.5V 加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温（5.0V 加热）清洗低温时吸附的杂散气体。
使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
特点： 元件外形结构*针对一氧化碳有良好的灵敏度 *长寿命低成本 *简单的驱动电路即可应用：*家庭用气体泄漏报警器 *工业用一氧化碳气体报警器 *便携式气体检测器技术指标：传产品型号 MQ-7 产品类型 半导体气敏元件标准封装 塑封 检测气体 一氧化碳 检测浓度 10-1000ppmCO 标准电路条件回路电压V c ≤10V DC加热电压 V H 5.0V±0.2V ACorDC （高） 1.5V ±0.1V ACorDC （低） 加热时间 T L 60±1S （高）90±1S （低）负载电阻R L 可调标准测试条件下元件特性 加热电阻 R H 31Ω±3Ω（室温）加热功耗 P H ≤350mW敏感体表面电阻 R s 2K Ω-20K Ω(in100ppmCO) 灵敏度 S Rs(in air)/Rs(100ppmCO)≥5浓度斜率α≤0.6(R 300ppm /R 100ppm CO) 标准测试条件温度、湿度 20℃±2℃；65%±5%RH 标准测试电路 Vc:5.0V±0.1V ； V H （高）: 5.0V±0.1V ； V H（低）: 1.5V±0.1V 预热时间不少于48小时VcV H GND R LV RL基本测试回路：传感器的输出电压太小，无法满足单片机的要求。
基于单片机一氧化碳监测报警仪设计
随着工业的迅速发展，人类接触有害气体的场合越来越多，由此造成对人类本身的危害也越来越大。
在炼钢厂、炼铁厂中，高炉生产的副产品高炉煤气（主要成分为CO）经过降温、除尘、加压后送入煤气管网或送入煤气柜储存。
在高炉旁或附近工房内的工人以及加压站的工人经常发生一氧化碳中毒的事故，危害较大；而且在煤气管道及储存柜检修期间，也经常发生泄露的一氧化碳气体遇明火产生爆炸的事故，因而研制一种一氧化碳气体监测仪有着十分重要的现实意义。
本文采用AD公司的数据采集芯片ADuC834为主控芯片，介绍了一种灵敏度高、性能可靠、操作简单的一氧化碳监测报警仪。
1系统硬件组成
1.1系统框图
这个系统的工作原理为：首先通过一氧化碳传感器采集现场的一氧化碳数据信息，传感器选用的是英国CityTechnologyLtd公司的电化学一氧化碳气体传感器7E／F；当一氧化碳气体经过传感器外壳上的气孔扩散到工作电极表面上时发生化学变化，工作电极输出变化的电流，其电流大小与气体浓。
内容摘要煤气已成为人们生活中必不可少的能源了，煤气泄漏事件时有发生，给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患，所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.为此我们开发研制了智能煤气报警系统.计算机的普及和信息技术的迅猛发展，不明白的细节可以到我的群里讨论问我4429-3550人们己不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地发展起来。
人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。
家庭及住宅小区智能化的定义，在国际上至今尚无一致的般认为，在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络及智能卡等技术，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统，最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。
国家建设部规定，目前住宅小区应实现六项智能化要求，其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。
基于此项规定，煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。
本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求，至此本系统具有如下特点．用单片机实现定时控制，电路简单、价格便宜、可靠性好。
采用气敏传感器及防爆型电磁阀．安全可靠，能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀：有煤气泄漏时有语音报警，并通过总线通知管理室．双重保障。
因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。
关键词51单片机气体传感器RS485总线目录前言 (3)第一章需求分析 (4)1.1煤气泄漏检测报警器现状 (4)1.2煤气泄漏的危害 (5)第二章相关技术及器件的基本知识 (6)2.1气体传感器的基本知识 (6)2.2 8951系列单片机介绍 (6)2.3 RS485总线介绍 (8)2.4看门狗电路和复位电路介绍 (8)第三章煤气泄漏检测报警系统方案设计 (9)3.1系统功能 (9)3.2系统电路组成 (9)3.3软件系统设计 (10)第四章结论 (11)参考文献 (12)前言毕业设计实习调研的目的在于明确毕业设计课题的具体要求，通过查阅资料，了解各种方案的优缺点。
基于STC89C51单片机的一氧化碳气体检测系统设计摘要一氧化碳报警器是利用A/D转换原理，将模拟量转换成数字量，并用数字的形式在显示屏上显示出来。
数据的精度由A/D转换器决定，本设计用模数转换器ADC0809对模拟信号进行转换，单片机STC89C51为控制核心，来完成对数据运算和处理，最后驱动LCD1602显示屏显示数字信号，并将数值与设定值做比较，以控制声光报警和继电器是否吸和，系统手动设定上下限报警值。
本设计的程序由keil软件进行编译和调试，keil中有C编译器，宏汇编，库管理等的完整开发方案，由集成开发环境把他们组合在一起。
keil软件和proteus软件一起使用，用Proteus仿真软件所设计的接口电路，通过keil软件进行编译，编译完后会自动生成一个HEX格式的文件，把它加载到Proteus中便可进行仿真。
用Proteus软件完成电路分析和模拟仿真。
Proteus运行环境为Windows系统，可以进行仿真、分析模拟器件和集成电路，同时具有单片机和SPICE的功能，功能强大，硬件少，形象直观。
关键词：STC89C51ADC0809 LCD1602AbstractCarbon monoxide alarm is the use of A/D Carbon monoxide nversion, the analog quantity into digitalquantity to be measured, and displays the measured results in digital form. The accuracy of the data is determined by the A/D Carbon monoxide nverter, the design with the ADC0809 Carbon monoxide nversion ofanalog signal, MCU STC89C51 as the Carbon monoxide ntrol Carbon monoxide re, the Carbon monoxide mpletion of the task of data operation andprocessing, finally to drive LCD1602 display digital signal, and thenumericalvalue with the set value Carbon monoxide mpared to the Carbon monoxidentrol, sound and light alarm and relay is absorbed and. Manually setthe alarm valuesystem. The design of the program Carbon monoxide mpiling and debugging by keilsoftware, C keil Carbon monoxide mpiler, macro assembler, Carbon monoxide mplete development program management, by the integrated development environment and put them together.Keil software and Proteus Software Carbon monoxide mbined with Proteus simulation software, the interface circuit design based on keil software, will beinCarbon monoxide rporated into the Carbon monoxide mpiler, after the Carbon monoxide mpiler automatically generates an HEX file, it can be loaded into the Proteus simulation. The circuitanalysis and simulation is Carbon monoxide mpleted by Proteus software. Proteus runs on Windows, simulation and analysis of analog devices and integratedcircuits, with MCU and SPICE function in abody, powerful, less hardware,the advantages of visual image.Key Words：STC89C5 ADC0809 LCD1602目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 一氧化碳检测的现状 (2)1.2.2 我国一氧化碳检测的发展 (2)1.2.3 各国一氧化碳检测的发展 (2)1.3 一氧化碳传感器 (3)1.3.1 本设计采用MQ-7气体传感器 (3)第2章总体设计方案 (5)2.1系统的功能要求 (5)2.2 系统的技术要求 (5)2.3 系统的组成及方案设计 (5)第3章系统的硬件设计 (7)3.1 主控电路 (8)3.2 一氧化碳气体检测电路的设计 (11)3.2.1 MQ-7介绍 (11)3.2.2 ADC0809介绍 (13)3.3 液晶显示电路设计 (14)3.4 声光报警提示电路 (16)3.4.1 灯光提示电路 (16)3.4.2 声音报警电路 (17)3.5 负载控制电路 (18)3.6 按键电路 (18)第4章系统的软件设计 (20)4.1 Keil软件介绍 (20)4.2 Protel99SE软件介绍 (20)4.3 Proteus软件介绍 (21)4.4 主程序流程图 (22)第5章结论与展望 (23)5.1 结论 (23)5.2 展望 (23)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1课题研究的目的意义一氧化碳是有毒气体，易燃易爆，室温下没有味道和颜色、不易溶于水。
I 基于单片机的一氧化碳检测仪的控制系统设计摘要一氧化碳检测仪是一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的仪器。
其设计方案基于AT89C52单片机，选择瑞士蒙吧波公司的CO/CF-1000一氧化碳传感器。
系统将传感器的标准信号通过AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示一氧化碳浓度值。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的一氧化碳容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。
同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。
关键词：一氧化碳检测；单片机；数据采集处理系统III目录1前言 (1)1.1一氧化碳的危害 (1)1.2一氧化碳检测仪的种类 (1)1.3课题的背景和意义 (2)2检测仪系统总体设计 (3)3一氧化碳检测仪硬件设计 (4)3.1硬件结构设计 (4)3.2硬件选择与设计 (4)3.2.1 MCU的选择与设计 (4)3.2.2单片机最小系统的实现 (6)3.2.3数据采集系统的选择与设计 (8)3.2.4模数转换的选择与设计 (9)3.2.5按键选择与设计 (10)3.2.6外围扩充存储器的选择与设计 (11)3.2.7时钟芯片选择与设计 (12)3.2.8上拉电阻的选择与设计 (13)3.2.9液晶显示器选择与设计 (14)3.2.10报警电路选择与设计 (16)3.3硬件设计主电路图 (17)4软件设计 (18)4.1软件设计结构的设计 (18)4.2主程序模块的设计 (18)4.3模数转换模块的设计 (19)4.4按键模块的设计 (20)4.5时钟模块的设计 (21)4.6液晶显示模块的设计 (22)5系统仿真 (23)结论 (27)IV致谢 (28)附录 (29)参考文献 (30)1前言1.1一氧化碳的特性及危害一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。
基于51单片机的室内一氧化碳检测及报警系统设计摘要本文设计了一种基于51单片机的室内一氧化碳（CO）检测及报警系统。
该系统利用MQ-7传感器进行一氧化碳的检测，并通过51单片机进行数据采集和处理，同时通过LCD显示模块和蜂鸣器进行实时显示和声音报警。
实验结果表明，该系统能够较为准确地检测室内一氧化碳含量，并能够及时进行报警，具有较好的实用性和可靠性。
关键词：51单片机；室内一氧化碳；MQ-7传感器；报警系统AbstractThis paper designs an indoor carbon monoxide (CO) detection and alarm system based on the 51 single-chip microcomputer. The system uses an MQ-7 sensor for carbon monoxide detection, and collects and processes data throughthe 51 single-chip microcomputer. Meanwhile, real-timedisplay and sound alarms are performed through an LCD display module and a buzzer. Experimental results show that thesystem can detect indoor carbon monoxide levels accuratelyand issue alarms in a timely manner, and has goodpracticality and reliability.Keywords: 51 single-chip microcomputer; indoor carbon monoxide; MQ-7 sensor; alarm system1.引言一氧化碳是一种无色、无味、无毒的气体，但它会与人体中的血红蛋白结合成为一氧化碳血红蛋白，导致血红蛋白的氧运输能力降低，进而导致组织缺氧，对人体健康造成严重威胁。
基于单片机的CO监测系统的设计The Design Of CO monitoring alarm systemBased On SCM学生：指导老师：摘要文中设计了一种基于MSP430系列单片机的一氧化碳监测报警系统。
针对市场上成本高，功能华而不实，缺乏针对性的一氧化碳检测仪，本文提出了一套能够解决以上问题的基于MSP430系列单片机的一氧化碳监测报警系统。
考虑到成本，本人对各个硬件模块做了详细的比对，最终系统采用MSP439f169单片机作为处理器，选用使用寿命较长的MQ-9传感器作为一氧化碳的感应器；同时，在数据的处理除了进行采样量化之外，还对温度和湿度进行了补偿，保证了数据的准确性，基本上完成了传统的检测仪的监测功能。
此外，本人针对市场上检测仪的使用状况，加入了无线传输的功能，可以将与一氧化碳相对应的数据发送出来进行异地显示，能够达到远程实时监控的效果，大大提高了该系统的可用性，符合现实使用中的需要。
关键词MSP439f169；MQ-9一氧化碳气体传感器；一氧化碳监测AbstractIn this paper, I design a kind of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series SCM.In view of the high cost , rhetorical function, lack of corresponding carbon monoxide detector on the market, this paper puts forward a set of scheme that can solve the above problem of carbon monoxide monitoring alarm system based on MSP430 series SCM.Considering the cost, I made a detailed comparison of various hardware module,and the system adopts MSP439f169 single-chip microcomputer as the processor, choose a longer service life of MQ - 9 sensors as carbon monoxide sensor;At the same time, in addition to the processing of data sampling quantization, has also made compensation for temperature and humidity, ensures the accuracy of the data, basically completed the traditional monitoring function of the detector.In addition, I based on the using status of machines on the market, joined the wireless transmission function to the system, and carbon monoxide corresponding data can be sent out to carry on the different display,it can achieve remote real-time monitor,that has greatly increased the availability of the system, in accordance with the needs in real use.Key wordsMSP439f169ingle-chip microcomputer;MQ - 9 carbon monoxide gas sensor;Carbon monoxide monitor目录第1章绪论 (1)1.1一氧化碳的危害 (1)1.2一氧化碳检测仪的种类 (2)1.3课题的背景和意义 (3)第2章监测系统总体设计 (5)第3章一氧化碳检测系统硬件选择设计 (6)3.1传感器的选择及其结构设计 (6)3.2处理芯片的选择 (11)3.3无线传输模块的选择 (12)3.4液晶显示的选择 (14)3.5报警电路的选择 (15)3.6电源电路的设计 (16)第4章软件设计 (17)4.1软件设计结构的设计 (17)4.2时钟模块的设计 (18)4.3模数转换模块的设计 (18)4.4无线传输模块的设计 (19)4.5按键模块的设计 (21)第5章结论与展望 (23)5.1结论 (23)5.2前景展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)第1章 绪论1.1一氧化碳的特性及危害一氧化碳是一种无味、无色、无臭的有毒气体。
基于单片机的一氧化碳检测仪的控制系统设计指导老师：张景文2008级机电一体化专业学号摘要一氧化碳检测仪是一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的仪器。
其设计方案基于AT89C52单片机，选择瑞士蒙吧波公司的CO/CF-1000一氧化碳传感器。
系统将传感器的标准信号通过AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示一氧化碳浓度值。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的一氧化碳容许浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。
同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。
关键词：一氧化碳检测；单片机；数据采集处理系统目录1前言 (1)1.1一氧化碳的危害 (1)1.2一氧化碳检测仪的种类 (1)1.3课题的背景和意义 (2)2检测仪系统总体设计 (3)3一氧化碳检测仪硬件设计 (4)3.1硬件结构设计 (4)3.2硬件选择与设计 (4)3.2.1 MCU的选择与设计 (4)3.2.2单片机最小系统的实现 (6)3.2.3数据采集系统的选择与设计 (8)3.2.4模数转换的选择与设计 (9)3.2.5按键选择与设计 (10)3.2.6外围扩充存储器的选择与设计 (11)3.2.7时钟芯片选择与设计 (12)3.2.8上拉电阻的选择与设计 (13)3.2.9液晶显示器选择与设计 (14)3.2.10报警电路选择与设计 (16)3.3硬件设计主电路图 (17)4软件设计 (18)4.1软件设计结构的设计 (18)4.2主程序模块的设计 (18)4.3模数转换模块的设计 (19)4.4按键模块的设计 (20)4.5时钟模块的设计 (21)4.6液晶显示模块的设计 (22)5系统仿真 (23)结论 (27)致谢 (28)附录 (29)参考文献 (30)1前言1.1一氧化碳的特性及危害一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体,熔点﹣199℃,沸点﹣191.5℃。
标准状况下气体密度为l.25g/L，和空气密度（标准状况下1.293g/L）相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一。
一氧化碳分子中碳元素的化合价是＋2价，能进一步被氧比成＋4价，从而使一氧化碳具有可燃性和还原性，一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧，生成二氧化碳。
一氧化碳中毒（carbon monoxide poisoning），亦称煤气中毒。
一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。
常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。
中毒原理：一氧化碳会与肺部的血红蛋白结合，造成机体缺氧。
一是轻度中毒。
患者可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥。
血中碳氧血红蛋白含量达10%-20%。
二是中度中毒。
除上述症状加重外，口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。
症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷。
血中碳氧血红蛋白约在30%-40%。
经及时抢救，可较快清醒，一般无并发症和后遗症。
三是重度中毒。
患者迅速进入昏迷状态。
初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡。
经抢救存活者可有严重合并症及后遗症。
一氧化碳的后遗症。
中、重度中毒病人有神经衰弱、震颤麻痹、偏瘫、偏盲、失语、吞咽困难、智力障碍、中毒性精神病。
部分患者可发生继发性脑病。
1.2 一氧化碳检测仪的种类目前，市场上一氧化碳检测仪的种类是多种多样，目前应用得较为广泛的是热催化监测方式，但由于多种可热性气体都能催化氧化燃烧，导致检测精度下降，另外，采用这种方式的检测仪体积和功率都较大，不便于随身携带，本设计提出的一种采用点调制非光红外（NDIR）气体成分分析技术检测一氧化碳气体的方法，该方法提高了检测精度，大大降低了检测仪的尺度和功耗，延长了电池供给时间，体积和功耗的有效降低。
1.3课题的背景和意义在当今社会发展中，现代化的发展给人类带了很大的方便，但与此同时，人生安全越来越受到人们的重视，一氧化碳在工业领域所给我们带来的方便不言而喻，但它对人体的危害也是显而易见的。
所以我们设计一款基于单片机控制的一氧化碳检测仪，对一氧化碳进行检测，为人们提供了安全的保障。
2 一氧化碳检测仪系统总体设计本论文主要完成一氧化碳检测仪软件和硬件仿真设计，设计内容包括：A/D 转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。
本系统采用单片机为控制核心，以实现一氧化碳检测仪的基本控制功能。
系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测、自动休眠，仪器若不进行测量操作，5分钟后自动进入休眠模式，以降低电源消耗。
本系统设计采用功能模块化的设计思想，系统主要分为总体方案设计、硬件和软件的设计三大部分。
根据任务书上的要求进行综合分析，总设计方案分为以下几个步骤：（1）硬件系统电路的设计；（2）软件系统主程序及其相关子程序的编写；（3）系统电路及软件的调试；（4）结论。
3 一氧化碳检测仪硬件设计3.1硬件结构设计硬件设计部分主要包括：单片机、A/D转换器、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM等芯片的选择；硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电路设计、外围扩充存储器接口电路、时钟电路、复位电路、键盘接口电路等功能模块电路设计。
硬件结构框图3-1。
图3-1硬件结构框图3.2硬件选择和设计3.2.1 AT89C52单片机的选择本系统采用AT89C52单片机。
而目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下：美国Intel公司：MCS—51系列及其增强型系列；美国Motorola公司：6801系列和6805系列；美国Atmel公司：89C51等单片机；美国Zilog公司：Z8系列及SUPER8；美国Fairchild公司：F8系列和3870系列；美国Rockwell公司：6500/1系列；美国TI（德克萨司仪器仪表）公司：TMS7000系列；NS（美国国家半导体）公司：NS8070系列等等。
尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是Intel公司的MCS—52系列单片机和美国Atmel公司的89C52单片机。
MCS—51系列单片机包括三个基本型8031、8051、8751。
本系统采用AT89C52单片机为控制核心。
而相比之下52型功能更为强大，ROM和RAM存储空间更大，52还兼容51指令系统。
基于本系统设计内容的需要，综合考虑后，我们选择单片机ATME公司的AT89C52为控制核心；主要基于考虑AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、6个中断源；时钟频率0～24MHz；器件采用高密度、非易失性存储技术生产，并兼容标准MCS-51指令系统，功能强大。
AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256K bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和FLASH 存储单元，功能强大，AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
图3-2引脚图主要性能参数：与MCS-51产品指令和引脚完全兼容；8K字节可重擦写FLASH闪存存储器；1000次写/擦循环；时钟频率：0Hz～24MHz；三级加密存储器；256字节内部RAM；32个可编程I/O口线；3个16位定时/计数器；6个中断源；可编程串行UART通道。
3.2.2单片机最小系统的设计采用AT89C52来设计一个单片机系统能运行起来的需求最小的系统，电路图见图3-3：图3-3 单片机最小系统图上图的最小单片机系统包含有晶振电路和复位电路，AT89C52芯片组成。
（1）晶振电路晶振电路在各种指令的微操作在时间上有严格的次序，这种微操作的时间次序称作时序，AT89C52的时钟产生方式有两种，一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式。
本系统中采用了内部时钟方式，为了尽量降低功耗的原则。
电路图见图3-4。
图3-4 晶振电路图在89C52单片机的内部有一个震荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体（简称晶振）就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号，图中电容器C1和C2稳定频率和快速起振，晶振CRY选择的是12MHz。
（2）复位电路①复位的意义复位电路在单片机工作中仍然是不可缺少的主要部件中，单片机工作时必须处于一种确定的状态。
端口线电平和输入输出状态不确定可能使外围设备误动作，导致严重事故的发生；内部一些控制寄存器（专用寄存器）内容不确定可能导致定时器溢出、程序尚未开始就要中断及串口乱传向外设发送数据。
②复位电路原理图3-5 上电复位电路图本设计中复位电路采用的是上电复位与手动复位电路，开关未按下是上电复位电路，上电复位电路在上电的瞬间，由于电容上的电压不能突变，电容处于充电（导通）状态，故RST脚的电压与VCC相同。
随着电容的充电，RST脚上的电压才慢慢下降。
选择合理的充电常数，就能保证在开关按下时是RST端有两个机器周期以上的高电平从而使AT89C52内部复位。
开关按下时是按键手动复位电路，RST端通过电阻与VCC电源接通，通过电阻的分压就可以实现单片机的复位。
电路图见图3-6：图3-6 复位电路图3.2.3数据采集系统的选择与设计（1）一氧化碳传感器的选择：一氧化碳传感器选用CO/CF-1000探头组成，如下表3-1。
表3-1 传感器参数（2）从传感器过来的电压信号，必须采集，滤波，放大，转换才能被MCU 识别和处理。
由于假若每一路都设置放大、滤波等器件，那么成本会很大，所以信号的采集一般用多路模拟通路进行选择。
然而选择多路模拟开关时必须考虑以下的几个因素：通道数量、切换速度、开关电阻和器件的封装形式。
总之数据采集与硬件的选择有很大的关系。
（3）测量电路测量电路由CO/CF-1000一氧化碳传感器、ADC0832组成。
当空气被内部的采样系统接收后，产生一个与一氧化碳浓度成正比的电压信号，该电压信号经ADC0832与AT89C52单片机相连，在显示器上显示出一氧化碳的浓度值，当超过国家规定的标准时报警。
