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基于单片机的天然气泄漏检测系统设计与实现

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

天然气泄漏检测技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1天然气泄漏检测的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2常见天然气泄漏检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3单片机在天然气泄漏检测中的应用优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3安全需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2系统硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2.1主控制器选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2.2传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2.3信号处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.2.4通信接口设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.3系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.3.1系统初始化程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.3.2数据采集与处理程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.3.3故障诊断与报警程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.3.4通信协议设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1硬件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.1.1主控制器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.1.2传感器模块选型与安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.1.3信号处理电路制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1.4通信接口实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.2软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.2.1系统初始化程序编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.2.2数据采集与处理程序编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.2.3故障诊断与报警程序编写．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

5.2.4通信协议实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

系统测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

6.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

6.2功能测试．．．．．．．．．．．