1、二氧化碳檢查裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要正是因?yàn)楝F(xiàn)在二氧化碳牙齒對(duì)我們生活環(huán)境的影響牙齒真的越來(lái)越大。二氧化碳對(duì)溫室效應(yīng)的激化作用也是二氧化碳損害的主要方面。因?yàn)檫^(guò)高的二氧化碳濃度會(huì)影響我們的身體健康。所以我想設(shè)計(jì)二氧化碳檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)二氧化碳警報(bào)和控制。牙齒設(shè)計(jì)使用微控制器完成二氧化碳檢測(cè)裝置的控制部分設(shè)計(jì)。利用微控制器編程的便利性、微控制器控制二氧化碳檢測(cè)裝置的準(zhǔn)確性和可靠性，確保測(cè)試裝置的運(yùn)行和使用。牙齒文檔介紹了整個(gè)二氧化碳檢測(cè)裝置的硬件設(shè)計(jì)部分的軟件設(shè)計(jì)部分。從整體設(shè)計(jì)的當(dāng)前設(shè)計(jì)背景開始，詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)的二氧化碳檢測(cè)裝置的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路。(David aser，Northern E

2、xposure，美國(guó)電視電視劇，設(shè)計(jì)名言)也回顧了設(shè)備測(cè)試的數(shù)據(jù)和出現(xiàn)的問(wèn)題。關(guān)鍵字：微控制器；二氧化碳濃度音響光學(xué)警報(bào)引言設(shè)計(jì)的背景分析：全球科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都為我們的生活條件的改善帶來(lái)了很多好處。但是正是在這種高速發(fā)展的情況下，我們的工業(yè)發(fā)展成為雙刃劍，在促進(jìn)我國(guó)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，也推動(dòng)了破壞環(huán)境，造成了大量二氧化碳排放。而且現(xiàn)在越來(lái)越高的二氧化碳濃度逐漸影響著我們?nèi)祟惡推渌麆?dòng)物的生存環(huán)境。所以現(xiàn)在二氧化碳已經(jīng)成為空氣中主要污染物的牙齒，是很多人員密集場(chǎng)所必須檢查的數(shù)據(jù)之一。一旦二氧化碳濃度太高，會(huì)引起身體的不良反應(yīng)，所以要對(duì)二氧化碳濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查。而且是當(dāng)前的農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3、植物的生長(zhǎng)需要二氧化碳。由于一定濃度的二氧化碳，對(duì)植物的生長(zhǎng)有很大的促進(jìn)作用。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)二氧化碳濃度控制檢查的需求也越來(lái)越大。國(guó)外先進(jìn)成熟的二氧化碳檢查系統(tǒng)價(jià)錢昂貴，不便于大量普及，因此需要真正低成本、價(jià)錢性能好、易于普及的二氧化碳檢查裝置。在此背景下，我們希望通過(guò)微控制器等低成本控制設(shè)備設(shè)計(jì)二氧化碳檢測(cè)報(bào)警設(shè)備，為二氧化碳濃度檢測(cè)提供新的思路。而且，這樣低廉的二氧化碳檢查裝置也有利于普及，便于大面積使用。(威廉莎士比亞，溫斯頓，低成本，低成本，低成本，低成本)二氧化碳檢測(cè)裝置想達(dá)到的目的：主要設(shè)備是二氧化碳傳感器、氣體傳感器和濃度傳感器。然后充當(dāng)微控制器使用、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分

4、析的中央處理器，以便進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤Ｈ斯ぴO(shè)置二氧化碳最小和最大濃度報(bào)警限制，配置檢測(cè)報(bào)警設(shè)備。加入LED燈的顯示屏通過(guò)蜂鳴器實(shí)施警報(bào)，并設(shè)置人工干預(yù)的警報(bào)關(guān)閉開關(guān)。整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)原理并不復(fù)雜。也就是說(shuō)，結(jié)合一系列低成本設(shè)備，完成二氧化碳檢測(cè)設(shè)備的濃度檢測(cè)和報(bào)警集成。1、二氧化碳檢查裝置硬件部分設(shè)計(jì)硬件應(yīng)作為整個(gè)二氧化碳檢查裝置的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)為最重要的部分。因?yàn)橛布窃O(shè)備使用的基礎(chǔ)。硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也與設(shè)計(jì)的成敗有關(guān)，影響最終使用效果。1.1硬件設(shè)計(jì)部分的總體思路和塊圖表硬件部分設(shè)計(jì)塊圖表：想法介紹：這些硬件設(shè)計(jì)的專題之一不是主要的四個(gè)部分。其中最重要的是作為設(shè)備和系統(tǒng)的核心，處理傳感器信息，分析信

5、息處理分析，然后輸出到報(bào)警機(jī)或顯示器屏幕上的單個(gè)磁盤。(大衛(wèi)亞設(shè)，美國(guó)電視電視劇，計(jì)算機(jī))，然后傳感器部分通過(guò)二氧化碳濃度傳感器將信息傳遞到AD信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器。然后在傳感器的牙齒部分進(jìn)行供電電路設(shè)計(jì)。信號(hào)傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器都需要電源，微控制器電源也和他們的電路設(shè)計(jì)一起設(shè)計(jì)，最后通過(guò)微控制器其他一些供電就可以了。然后是警告標(biāo)記部分，即輸出部分。所以通過(guò)微控制器處理器，可以處理二氧化碳濃度傳感器收集的信息。如果數(shù)值超過(guò)警報(bào)的限制值，警報(bào)設(shè)備將自動(dòng)打開，并通過(guò)蜂鳴器和指示燈等發(fā)出警報(bào)。此外，還需要人工控制的擊鍵部分，并通過(guò)人工控制選擇警報(bào)的濃度。1.2設(shè)備各部分的功能概述1.2.1數(shù)據(jù)采集部分一是通

6、過(guò)二氧化碳濃度傳感器將二氧化碳濃度等非電量轉(zhuǎn)換為傳記信號(hào)，然后將微弱的傳記信號(hào)傳輸?shù)紸D信號(hào)放大器。然后，通過(guò)轉(zhuǎn)換器解決信號(hào)轉(zhuǎn)換問(wèn)題，最后進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算。1.2.2系統(tǒng)處理部分牙齒設(shè)計(jì)主要利用微控制器、微控制器、處理器等。處理通過(guò)數(shù)據(jù)采集部分收集的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)設(shè)定的警報(bào)限制判斷是否符合警報(bào)條件。然后，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算，最后自動(dòng)啟動(dòng)警報(bào)。也可以人為地關(guān)閉警報(bào)1.2.3警告標(biāo)記部分主要通過(guò)數(shù)據(jù)采集部分傳輸?shù)男盘?hào)經(jīng)過(guò)兩次轉(zhuǎn)換(將二氧化碳濃度非電量轉(zhuǎn)換為傳記信號(hào)，信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器將傳記信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)信號(hào))，然后通過(guò)微控制器信號(hào)通過(guò)聲光報(bào)警連續(xù)報(bào)警。必須能夠通過(guò)液晶屏實(shí)時(shí)顯示二氧化碳濃度值。1.3硬件部分

7、的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析硬件部分的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遵循的步驟，實(shí)際上按照這些步驟完成了二氧化碳濃度檢測(cè)裝置的實(shí)際設(shè)計(jì)。第一是確定我們需要的主要設(shè)備、微控制器、二氧化碳濃度傳感器、AD信號(hào)轉(zhuǎn)換放大器、質(zhì)量關(guān)口發(fā)光二極管、小型液晶屏幕等。然后根據(jù)其他功能準(zhǔn)備分類。然后，必須做好微控制器選擇，分配微控制器界面，并將界面與相應(yīng)組件相關(guān)聯(lián)，以做好準(zhǔn)備標(biāo)記。下一步是利用軟件完成硬件仿造圖和PCB版圖。其中，硬件模擬模擬圖形使用Proteus軟件，PCB主板圖形使用AltiumDesigner進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。最后，設(shè)計(jì)整體原理圖。1.4硬件部分的系統(tǒng)原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：整個(gè)系統(tǒng)包括整個(gè)微控制器系統(tǒng)、處理模塊。警

8、報(bào)、音響警報(bào)、指示燈。后面是液晶顯示器屏幕，可以進(jìn)行二氧化碳濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)控顯示。關(guān)鍵點(diǎn)包含二氧化碳濃度值限制值增加減少的設(shè)置，以及手動(dòng)取消警告的按鈕。主要傳輸設(shè)備是傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器。這樣可以成為二氧化碳檢查裝置。1.5硬件部分的設(shè)備選擇討論了整個(gè)硬件系統(tǒng)后，設(shè)備的差異也會(huì)影響設(shè)備的使用效果，因此必須選擇設(shè)備。因此，在實(shí)用、價(jià)錢等方面應(yīng)考慮設(shè)備的選擇。設(shè)計(jì)的設(shè)備主要包括：1.5.1選擇硬件部分的傳感器TGS4160二氧化碳傳感器、NDIR紅外氣體傳感器MH-410V/D和MG811二氧化碳傳感器。最后選擇了MG811二氧化碳傳感器。因?yàn)轶w積小，使用效果比其他兩個(gè)傳感器更好。主要是穩(wěn)定性好，不受

9、溫度濕度影響，受外部干擾影響較小。而且，200韓元左右的售價(jià)也是設(shè)計(jì)可以接受的價(jià)錢范圍。整個(gè)MG811離散傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確度都符合設(shè)計(jì)要求。MG811敏感度圖表：這意味著牙齒MG811二氧化碳傳感器的靈敏度比較好，在一般條件下的成果可以滿足設(shè)計(jì)的要求。MG811響應(yīng)恢復(fù)圖：這還表明，MG811二氧化碳傳感器的相應(yīng)恢復(fù)功能可以滿足設(shè)計(jì)要求。1.5.2選擇硬件部分顯示器在設(shè)計(jì)過(guò)程中放棄了采用數(shù)碼管顯示器，雖然成本低，但與液晶顯示器液晶顯示屏相比有很多不足之處。顯示液晶屏可以相應(yīng)地增加成本，但顯示效果更好，可以顯示簡(jiǎn)單的圖形等。(David aser，Northern Exposure(美國(guó)電視

10、電視劇)，液晶屏也有一些茄子缺點(diǎn)，但可以顯示兩行16個(gè)字符，從而滿足設(shè)計(jì)要求。1.6proteus模擬和PCB板圖表1.6.1 Proteus模擬圖表：暫時(shí)使用AT89C51代替STC89C52。整個(gè)系統(tǒng)的模擬效果總體上符合設(shè)計(jì)要求。1.6.2 PCB主機(jī)板圖表：這次設(shè)計(jì)的所有部分主要要通過(guò)人工焊接進(jìn)行。因此，在焊接時(shí)必須使用PCB圖，并且必須嚴(yán)格按照PCB圖進(jìn)行焊接。2、二氧化碳檢查裝置軟件部分設(shè)計(jì)2.1實(shí)施軟件的基本功能因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)整個(gè)二氧化碳檢測(cè)設(shè)備的所有功能，必須編寫控制所有設(shè)備的程序。最后，用C語(yǔ)言編程編寫控制牙齒設(shè)備的程序。主要是分析從二氧化碳濃度傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)關(guān)鍵部分的

11、控制判斷濃度是否超過(guò)超標(biāo)，最后控制報(bào)警設(shè)備發(fā)出警報(bào)。如果不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，必須將實(shí)時(shí)二氧化碳濃度傳輸?shù)斤@示器屏幕。2.2軟件設(shè)計(jì)軟件部分的系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遵循的步驟，實(shí)際上按照這些步驟完成了二氧化碳濃度檢測(cè)裝置的軟件實(shí)際設(shè)計(jì)。首先，必須確定每個(gè)部分所需的功能，然后根據(jù)不同的功能要求編寫程序。主要用于編寫Keil軟件C語(yǔ)言程序。Keil選擇他作為平臺(tái)更方便，因?yàn)槲⒖刂破骷嫒菪院?。最后，設(shè)計(jì)電路圖，然后根據(jù)電路圖連接設(shè)備。最后，將程序輸入微控制器，系統(tǒng)硬件軟件調(diào)試，問(wèn)題調(diào)整。2.3計(jì)算機(jī)編程構(gòu)想節(jié)目的設(shè)計(jì)理念經(jīng)過(guò)自己的思考，分為三個(gè)階段。2.3.1數(shù)據(jù)收集階段第一是數(shù)據(jù)輸入階段，即二氧化碳濃

12、度檢測(cè)階段，打開電源，設(shè)置二氧化碳濃度的最大最小報(bào)警值，然后根據(jù)實(shí)際測(cè)試效果測(cè)量設(shè)備是否工作正常。2.3.2數(shù)據(jù)處理階段編寫程序來(lái)判斷得到的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)設(shè)定的值進(jìn)行計(jì)算選擇，輸出到顯示器畫面、實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)判斷。2.3.3報(bào)警程序根據(jù)設(shè)定的值，在收到微控制器發(fā)送命令后發(fā)出警報(bào)的話，蜂鳴器會(huì)打開，警告燈也要相應(yīng)地工作。而且，接到人工關(guān)掉按鈕的命令時(shí)，可以及時(shí)關(guān)閉。2.3.4程序的流程圖2.4實(shí)際使用測(cè)試數(shù)據(jù)效果將高純氮用作稀釋氣體，稀釋1%的標(biāo)準(zhǔn)CO:氣體，獲得6萬(wàn)億不同濃度的CO:氣體。分別測(cè)量了由氣相色譜儀和本裝置組成的6組氣體，并進(jìn)行了比較，得到了結(jié)果。這表明，該裝置的實(shí)際使用效果仍能滿

13、足設(shè)計(jì)要求。能完成初始預(yù)測(cè)。3、問(wèn)題和解決方案的整體設(shè)計(jì)過(guò)程3.1系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)軟件不能識(shí)別某些組件。所以我們可以自行設(shè)計(jì)，但是自行設(shè)計(jì)的一些組件不能完成需要組件的特性。所以我找到了一些類似的組件來(lái)代替。然后通過(guò)重寫問(wèn)題解決。最后，發(fā)現(xiàn)在所有模塊中工作正常，設(shè)備可以執(zhí)行一些功能。確保整個(gè)二氧化碳檢測(cè)設(shè)備工作正常。3.2焊接問(wèn)題焊接過(guò)程中也發(fā)生了經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的虛擬焊接，是否沒(méi)有正確的焊接，以后再檢查，根據(jù)電路圖逐步檢查發(fā)現(xiàn)焊接錯(cuò)誤，找出左右虛擬焊接部位，重新焊接，焊接，焊接牢固后，設(shè)備啟動(dòng)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備正常運(yùn)行，問(wèn)題相應(yīng)解決。(大衛(wèi)亞設(shè)，美國(guó)電視電視劇)3.3錯(cuò)誤數(shù)據(jù)摘要和結(jié)果分析執(zhí)行系統(tǒng)

14、調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)總是不對(duì)的，不符合要求。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，打開發(fā)現(xiàn)，設(shè)備需要時(shí)間，預(yù)熱才能正常工作。這樣可以解決打開電源時(shí)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問(wèn)題。摘要大學(xué)4年的學(xué)習(xí)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)接近尾聲。因?yàn)檫@種畢業(yè)設(shè)計(jì)也利用了4年來(lái)學(xué)到的主要知識(shí)，系統(tǒng)地整合了牙齒知識(shí)。在這樣的時(shí)間里，自己也在思考為什么要做這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)該寫這樣的畢業(yè)論文。其實(shí)不是為了那么小的知識(shí)的簡(jiǎn)單總結(jié)，而是以學(xué)得更多的知識(shí)為基礎(chǔ)，測(cè)試自己的學(xué)習(xí)成果，鍛煉自己的學(xué)習(xí)能力，以此轉(zhuǎn)換完成從學(xué)校到社會(huì)的轉(zhuǎn)換。有了這樣的總結(jié)，才能在以后的工作中更好地利用自己所學(xué)的知識(shí)。能更好地適應(yīng)以后進(jìn)入工作場(chǎng)所的教育學(xué)習(xí)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)，實(shí)

15、際上自己學(xué)的知識(shí)是表面知識(shí)，真正的知識(shí)是運(yùn)用。是一種知識(shí)和工作的交感狀態(tài)。也知道一個(gè)人的綜合能力很重要。自主學(xué)習(xí)的重要性時(shí)時(shí)刻刻都在反映。學(xué)習(xí)也將是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)了很多自己不知道的事情，也不理解很多前人的經(jīng)驗(yàn)，自己的只是世界，仍然很淺。(威廉莎士比亞，哈姆雷特)而且對(duì)我們自己的專業(yè)知識(shí)來(lái)說(shuō)，我們學(xué)到的只是基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)牙齒二氧化碳測(cè)試設(shè)備，它也有很多知識(shí)發(fā)現(xiàn)看起來(lái)很小的測(cè)試設(shè)備。我們通過(guò)使用微控制器來(lái)控制整個(gè)檢查系統(tǒng)。然后利用二氧化碳濃度傳感器，通過(guò)C語(yǔ)言編程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的程序。這可以檢測(cè)整個(gè)二氧化碳檢測(cè)設(shè)備，并控制警報(bào)的整體自動(dòng)化。其實(shí)只是一個(gè)小設(shè)計(jì)。(Dav

16、id aser，Northern Exposure(美國(guó)電視電視劇)，)雖然已經(jīng)滿足了早期設(shè)計(jì)的基本要求，但是我們使用的微控制器處理能力還不夠強(qiáng)，使用的傳感器也還沒(méi)有達(dá)到絕對(duì)的準(zhǔn)確度，還有自己所學(xué)知識(shí)的不足，設(shè)計(jì)的牙齒裝置的實(shí)際檢測(cè)準(zhǔn)確度還沒(méi)有達(dá)到要求。還是有一些缺陷。暫時(shí)這種二氧化碳檢查裝置也處于初期理論實(shí)驗(yàn)、檢查階段。真的要在以后的發(fā)展中大量普及，需要不斷改進(jìn)，可以添加其他控制設(shè)備，與其他設(shè)備的共同使用性能也存在問(wèn)題。沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)申報(bào)的功能也仍然是很大的不足。大家都需要我們不斷地經(jīng)過(guò)學(xué)期才能改進(jìn)。可以看出，二氧化碳檢查裝置未來(lái)的使用空間仍然很大。現(xiàn)在我們的人口還在增加，對(duì)農(nóng)作物的需求還在增加，

17、所以通過(guò)現(xiàn)代化的二氧化碳形式大量增加農(nóng)作物的產(chǎn)量仍然有一定的發(fā)展空間。這為二氧化碳檢查裝置的改進(jìn)和發(fā)展提供了很大的空間。而且，現(xiàn)在城市污染問(wèn)題加劇，空氣中二氧化碳的含量繼續(xù)增加。很多企業(yè)已經(jīng)積極改變了現(xiàn)狀，但實(shí)際作用并不明確。要徹底治理和減少二氧化碳污染，首席要做的是非常細(xì)致準(zhǔn)確地檢測(cè)二氧化碳濃度，需要大量的小型二氧化碳檢查設(shè)備。結(jié)果，在牙齒設(shè)計(jì)中，這種二氧化碳檢測(cè)裝置對(duì)環(huán)境二氧化碳管理的展望也很大。通過(guò)這種畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)大量資料的查詢和老師指導(dǎo)，對(duì)所學(xué)知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)終身學(xué)習(xí)理念有了新的認(rèn)識(shí)。所以設(shè)計(jì)還有很多缺陷，學(xué)過(guò)的知識(shí)也有很多缺陷，但為以后的新生活工作做好了準(zhǔn)備，準(zhǔn)備通過(guò)自己的努力不斷充實(shí)自己。這種畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己的影響也必將是長(zhǎng)期的。