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《基于GSM的遠程瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控系統(tǒng)設計任》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、基于GSM模塊遠程瓦斯?jié)舛葓缶鳎ㄑb置）設計DesignofMonoxideConcentrationWaringDeviceBasedonGSM摘要：本文以單片機MSP430F149和西門子TC35模塊為核心設計了一種結構簡單、性能較高的遠程礦井瓦斯?jié)舛葓缶b置。從硬件和軟件兩個方面，實現了瓦斯?jié)舛葓缶鞯脑O計，系統(tǒng)具有瓦斯?jié)舛鹊膶崟r采集顯示、瓦斯?jié)舛认薜脑O置、數據遠程傳輸以及聲光報警功能。關鍵字：MSP430F149；GSM；瓦斯?jié)舛?；TC35；AT指令Abstract:basedonsinglechipMSP430F149andSiemens
2、TC35moduleasthecoretodesignasimplestructureandhighperformanceremoteminegasconcentrationalarmdevice.Fromtwoaspectsofhardwareandsoftware,implementsthedesignofthegasconcentrationalarmsystemhasreal-timecollectionanddisplay,thegasconcentrationofthegasconcentrationlimitsetting,datar
3、emotetransmissionandsoundandlightalarmfunction.Keywords:MSP430F149;GSM;Gasconcentration;TC35;ATcommand0.引言我國大部分煤礦屬于瓦斯礦井，且絕大多數需要井下開采，使得瓦斯爆炸成為煤礦重大事故之一，給企業(yè)和個人帶來災難性的破壞和傷亡。因此，要有效預防和減少煤礦安全事故的發(fā)生，就必須要嚴格管理，及時完善礦井瓦斯?jié)舛群蜏囟鹊谋O(jiān)測系統(tǒng)。由于短消息具有內容直觀，傳輸距離遠，用戶無需建立信號中轉站等優(yōu)勢，如今在各個領域得到了廣泛地應用，本文設計了一種用單片機M
4、SP430F149和GSM相結合的甲烷實時監(jiān)測報警儀器，可實現現場和遠程實時數據的監(jiān)測報警功能。1.系統(tǒng)整體結構與工作原理本系統(tǒng)以MSP430F149單片機為核心，與瓦斯傳感器TGS2610以及LED數碼顯示管完成瓦斯?jié)舛葘崟r檢測顯示，并與蜂鳴器、LED發(fā)光二級管構成聲光報警模塊。通信模塊采用西門子公司TC35芯片為核心，配以外圍電路構成GSM模塊。通過電平轉換模塊MAX232與MSP430F149進行串口通信。該模塊可以進行短信的編輯和發(fā)送，它的串口通信遵循RS232標準。單片機控制器瓦斯?jié)舛炔杉K鍵盤模塊數據顯示模塊聲光報警電路通信模塊GSM
5、用戶手機系統(tǒng)的控制過程如下：用瓦斯?jié)舛葌鞲衅鱐GS2610采集井下瓦斯?jié)舛戎?，通過A/D轉換將此模擬信號轉換為數字信號傳入單片機中，單片機對輸入的16位二進制數字信號進行處理，并循環(huán)掃描實時顯示。同時通過中斷循環(huán)將被測濃度值與設定閾值進行比較，當超限時啟動發(fā)送短信的程序。系統(tǒng)總體結構如圖1-1所示。圖1-1基于GSM遠程濃度監(jiān)測系統(tǒng)結構總體框圖2.系統(tǒng)硬件設計2.1微控制器的選擇微控制器選用TI公司的MSP430F149單片機。MSP430系列的單片機具有超低功耗、處理能力強大、穩(wěn)定性好等眾多51單片機不具備的優(yōu)點，因此得到了廣泛的應用，尤其是在便
6、攜式設備當中。MSP430F149中含有硬件乘法器，12bitA/D轉換器，支持串行通信、模擬IIC總線，同時便于與GSM、液晶顯示等模塊的擴展連接。2.2信號采集部分信號采集模塊主要用來采集井下瓦斯氣體濃度，本設計中采用MJC4/2.8J催化燃燒式氣敏原件。MJC4/2.8J具有工作穩(wěn)定可靠、線性度好、響應速度快、抗中毒等優(yōu)點。其工作原理：MJC4/2.8J型催化元件根據催化燃燒效應的原理工作，由檢測元件和補償元件配對組成電橋的兩個臂，遇可燃性氣體時檢測元件電阻升高，橋路輸出電壓變化，該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大，補償元件起參比及溫濕度
7、補償作用。采集信號Vout送入單片機ADC12的輸入通道進行處理，并保存到ADC12MEM中。此時單片機就可以采用對應的算法得到瓦斯的濃度值，并判斷是否超限若超限則啟動報警，否則不報警；同時送到數碼管進行顯示。2.3通訊模塊設計利用GSM模塊來實現遠程通訊與實時監(jiān)測，GSM無線通訊模塊選用TC35。其主要特點：可傳輸語音和數據信號；提供標準UART串行接口；采用AT指令編程。因此，MCU能很方便的通過UART接口與GSM模塊連接，并直接通過AT指令方便的實現短消息的收發(fā)。3.系統(tǒng)軟件設計GSM遠程溫度監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要完成對煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊膶崟r采樣
8、、數據處理以及信息發(fā)送等功能,同時能夠將結果與給定的瓦斯?jié)舛葓缶颠M行比較,若超過報警值,則啟動報警電路報警。為便于編程和
