摘 要本文以“基于蓝牙无线遥控的危险气体浓度检测系统设计”作为研究课题，使用了STM32微处理器作为主控核心部分，设计了一款危险气体浓度检测控制系统，用户可以通过手机上的蓝牙APP界面无线监控一氧化碳、甲烷等危险气体的实时浓度值等数据，该系统主要实现了可燃气体实时快速检测以及当可燃气体浓度超标时进行报警等功能。在软件系统设计方面，这种型号的危险气体浓度检测控制系统是以C语言作为开发语言。本课题还实现了对这种型号的危险气体浓度检测控制系统的工作测试，将这款系统进行持续运行，行使各项功能之后，系统表现出预期的现象，将每一个测试数据进行记录后进行归纳总结，每一向指标数据符合预期需求。
目 录
一、 引言 1
二、 危险气体浓度检测系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 检测系统主控电路设计 4
（二） 检测电路设计 5
（三） 液晶屏显示电路设计 7
（四） 报警电路设计 8
（五） 蓝牙无线通信电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 系统的主程序流程设计 11
（二） 液晶驱动子程序流程设计 11
（三） 子程序流程设计 12
（四） 报警子程序设计 13
（五） 蓝牙无线通信子程序流程设计 13
五、 实物制作与功能调试 16
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
纵观这十年间的科学技术发展，虽然没有出现过重要的研发成果，然而在高速的发展状态下，电子科学技术在持续保持进步，危险气体浓度检测控制系统在这个背景条件下取得了快速的发展，无论是在主控微处理器的效果上，还是软硬件内部各个功能电路的工作稳定性上，都得到了全面的升级，危险气体浓度检测系统的整体性能在多方的推进下，使中高端性能的控制系统设计经费得到了不断下降，另外在用户中得到了广泛的普及，而过去以八位机作为主控的低端系统在不断被使用者抛弃。所谓的危险气体 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
浓度检测控制系统，在当今科学技术发展现有条件下，它的实现方法主要是通过控制器等微处理器担任主控核心来完成的，在当今市场上有很多种不同类型的危险气体浓度检测系统产品，遵照各类使用场景和性能等级，它的指标和工作精度分为多种，而最为核心的目标几乎都是大同小异。危险气体浓度检测控制系统的发展离不开多种技术的共同促进，其中微处理器研发与控制技术、传感器技术、大规模电路集成技术以及编程技术是最为核心的技术。在危险气体浓度检测系统的发展进步过程中传感器设计技术也扮演着不可或缺的角色，在绝大多数系统中，传感器件起到了对外界非电量信号的采集作用，它是一种智能的采集器件，在危险气体浓度检测控制系统中也一样，多功能的传感模块将直接决定控制系统大致性能，所以危险气体浓度检测系统技术人员在设计过程中格外重视，通常在研发中高等级别的危险气体浓度检测系统时，必须选用性能最高的传感模块来构建硬件电路系统，智能传感器是危险气体浓度检测控制系统与外界进行数据信号通信的关键环节，通过详细的资料查阅能够看出，危险气体浓度检测系统在近几年的发展趋向主要是微型化、嵌入式化以及高智能化，为了满足发展进步方向的要求，研发人员在设计过程中必须选用外形体积更小、采集精度更高并且更加智能的传感器模块，这在很大程度上可以说明传感器研发技术和危险气体浓度检测控制系统的发展是相互促进的。本论文将考虑到危险气体浓度检测控制系统的设计经费、耗能和性能等根本原因，尽量选用最适合本次毕业设计的微处理器和必要电路，构造出一种符合预期设计目标的危险气体浓度检测控制系统。
对于危险气体浓度检测系统的研发方案，在一定程度上取决于其里面的主控微处理器，该器件的主要性能由微型控制器效果和系统内部一些关键传感器模块确定，在最近几年间，电子科学技术取得了飞速的发展，三十二位微处理器早已在市场上得到了普及，国外对于危险气体浓度检测系统的设计处于暂时的领先地位，功能指标和指标都已取得了全面的发展进步，而目前关键的研发方向是实现对危险气体浓度检测系统的高度集成化，使得整个危险气体浓度检测系统硬件电路都能够被集成在一片专用芯片中，实现更大程度的推广。
本课题成功设计了一款危险气体浓度检测控制系统，使用了意法半导体公司设计的STM32微处理器来担任主控核心，实现了对系统参数的显示、将模拟量转换成数字信号、检测危险气体浓度值、发出报警信号和蓝牙无线通信等功能，本次毕业设计是基于STM32微处理器平台而实现的，经过了硬件电路和程序设计代码的设计，最后将每一线初期指标功能进行了完成，为了确立下文的设计任务，这里需要对本论文的各项设计内容进行确立，下列为各项设计指标：
1、实现将危险气体浓度检测控制系统的参数显示功能，能够较高的清晰度将重要参数反馈给使用者；
2、配置模拟电压信号采集转换电路，能够在STM32微处理器的控制下，实现对ADC0832模数转换器的控制，将模拟电压信号转换为8位二进制数字信号；
3、能够通过危险气体探头驱动电路的设计，实现危险气体浓度检测控制系统对周围空气中危险气体浓度的快速检测；
4、配置有源蜂鸣器控制电路，能够通过STM32微处理器的GPIO管脚实现驱动控制，能够实现蜂鸣器灵活的启动和停止；
5、设计蓝牙无线通信电路，以HC05型蓝牙模块作为核心模块，通过STM32微处理器构建UART总线，使其能够驱动蓝牙电路实现无线数据收发；
危险气体浓度检测系统的方案设计
本次毕业设计要实现该款危险气体浓度检测控制系统的所有功能，而且需要将性能指标实现到最大程度，为此设计了一款较为合适的系统方案，使用STM32微处理器来当作主控单元，如下图中的系统结构框图所示，各个电路模块将在STM32微处理器最小系统电路的控制下实现工作，STM32微处理器的作用是执行用户代码，通过每一个GPIO引脚实现对外部电路的驱动控制。首先将将危险气体探头与待测环境的空气进行接触，通过MQ5探头将待测环境中的危险气体气体浓度转换成模拟电压信号，随后通过模数转换器对该模拟电压信号进行采集，并且转换为数字信号，STM32微处理器得到该信号后计算出当前的危险气体浓度。液晶屏模块采用了LCD1602显示器，STM32微处理器通过并行接口对该显示器进行驱动，从而将当前的危险气体浓度进行实时显示，与此同时还将对用户设置的报警阈值进行显示。按键电路将与STM32微处理器直接相连，微处理器通过静态扫描法对其进行检测，用于实现对报警阈值的设置。报警器采用有源蜂鸣器，用于实现当检测到空气中危险气体浓度超标时的报警功能。蓝牙无线通信电路采用HC05型蓝牙模块，该电路用于实现数据无线收发的功能。

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