烟气测控系统---软件部分

论文总字数：16352字

摘 要

在大气污染越来越严重的今天，酸雨现象和雾霾现象屡屡出现。为了我们生活的家园，治理工业废气势在必行。通过烟道气体测控可以非常有效的控制污染，这种技术也在得到越来越多企业工厂的应用。

本设计主要负责烟道测控系统—软件部分，监测的气体有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫三种。最主要应用到单片机技术。同时策划时引入了模块化的设计思路，运用了SoC技术。设计过程中首先要明确用户的功能需求，和负责硬件的同学配合设计出电路，然后通过Keil软件开发平台对硬件进行编程。

系统主要具有以下功能：从气体分析仪接受气体浓度的相关数据，将浓度通过直方图显示在LCD显示屏上，当浓度不符合所设要求，温度测控系统及时处理至符合要求。系统是以C8051F005微处理器为核心控制元件进行设计的，成本较低，技术开发难度较小，适用性较强。

关键词：二氧化碳；一氧化碳；二氧化氮；测控；单片机 ；SoC；C8051F005

Abstract

In today"s more and more serious air pollution, acid rain phenomenon and the phenomenon of fog and haze often appear. For the sake of our lives, the momentum of governance in the industry will be. Through the flue gas measurement and control can be very effective control of pollution, this technology is also getting more and more enterprise application.

This design is mainly responsible for the measurement and control system for flue - software, monitoring of the gas has three kinds of carbon monoxide, carbon dioxide, sulfur dioxide. The main application to SCM technology. At the same time, the design idea of modularization is introduced, and the SoC technology is used. Design process first to clear the user"s functional requirements, and responsible for the hardware of the students with the design of the circuit, and then through the Keil software development platform for hardware programming.

System mainly has the following functions: from the gas analyzer to accept data of gas concentration and concentration by histogram display in the LCD display, when concentration did not conform to the design requirements, temperature measurement and control system for timely treatment to meet the requirements. The system is designed with C8051F005 microprocessor as the core control component, the cost is low, the technology development is difficult, and the applicability is strong.

Keywords: Carbon Dioxide；Carbon Monoxide ；Nitrogen Dioxide ；SoC ；Microcontroller C8051F005

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 项目的研究背景 1

1.2 燃烧废气污染 1

1.3 本课题主要研究内容 2

第二章 被测气体介绍 3

2.1 气体介绍 3

2.1.1 一氧化碳 3

2.1.2 二氧化碳 3

2.1.3 二氧化硫 4

2.2 气体浓度标准 4

第三章 系统设计及器件选择 6

3.1 总体框架 6

3.2 微处理器的选择 6

3.2.1 C8051F系列微处理器 6

3.2.2 SoC的技术支持 9

3.3 LCD屏幕的选择 9

3.4 调试下载适配器的选择 9

第四章 硬件连接以及软件调试 10

4.1 硬件系统内容 10

4.2 UART串行通信 10

4.3 主程序流程图介绍 11

4.4 数据处理 12

4.5 LCD显示模块及结果图 14

第五章 结束语 16

致 谢 17

参考文献 18

第一章 引 言

1.1 项目的研究背景

伴随着全球工业化和城市化的迅速崛起发展，人类在开发自然资源和发展工业获得了巨大财富的同时也付出了非常惨痛的代价，就是人类赖以生存的环境遭到严重破坏，同时这也逐渐成为制约经济和社会可持续发展的重要元素。本课题主要关注的大气污染就是我国最严重的环境污染问题之一，而企业和化工厂所排的工业有害气是大气污染物的最主要来源，这些工业废气毫无节制地排入大气中必然使空气环境质量大大下降。

一个成年人每天大约要呼吸两万多次，吸入的空气量大约为15-20m³，这些空气的的重量约为每天的所需的饮水量或食物的10倍；全球范围的大气污染使得我们的日常呼吸洁净新鲜的空气越来越少，却又别无选择。所以大气污染与人类的身体健康关系密切。

现在人们生活水平正在日益提升和对环境污染问题及健康问题的日益重视，空气质量的状况变得越来越受关注。再加上现代人生活节奏变得越来越快，平时不注重锻炼不注意饮食，由空气质量过差而引发的健康问题已经屡见不鲜。

大气污染物主要有三种方式危害人体健康：第一是食用了含有大气污染物的食物或者水引起中毒，第二是身体表面接触后受到伤害或引起不良反应，三是吸入污染的空气后患上多种严重的疾病尤其是慢性疾病。由此可知，各种大气污染物可以通过种种途径可以进入人体，对人体的影响又包含很多方面。而且其危害也是极为严重的。

大气污染对人体健康的威胁主要还在于慢性危害，人长期遭受低浓度的大气污染气体后会出现体质变差抵抗力下降，患病机率升高等方面；大气污染物还可以是人类的生活条件和环境变差来间接影响人体的健康；还可以影响太阳辐射和小气候，大气遭受污染以后能见度降低，照度和紫外线强度大大下降影响太阳光的杀菌作用，还可以使某些通过空气传播的疾病易于流行。

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