| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-15页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 论文完成的工作 | 第13-15页 |
| 第二章 多路矿用气体传感器调校系统原理及设计方案 | 第15-29页 |
| 2.1 矿用气体传感器 | 第15-17页 |
| 2.1.1 气体传感器的分类 | 第15-16页 |
| 2.1.2 智能传感器工作原理 | 第16-17页 |
| 2.2 矿用气体传感器调校原理 | 第17-18页 |
| 2.3 多路矿用气体传感器调校系统方案设计 | 第18-29页 |
| 2.3.1 系统难点 | 第18-20页 |
| 2.3.2 整体方案设计 | 第20页 |
| 2.3.3 工控机模块 | 第20-22页 |
| 2.3.4 气路控制模块 | 第22页 |
| 2.3.5 红外调校模块 | 第22-27页 |
| 2.3.6 数据采集模块 | 第27-29页 |
| 第三章 多路矿用气体传感器调校系统的核心器件 | 第29-45页 |
| 3.1 FPGA芯片 | 第29-34页 |
| 3.1.1 FPGA的开发流程 | 第29-31页 |
| 3.1.2 选择FPGA的方法 | 第31-32页 |
| 3.1.3 硬件描述语言的选择 | 第32-33页 |
| 3.1.4 开发工具的选择 | 第33-34页 |
| 3.2 FPGA最小系统设计 | 第34-39页 |
| 3.2.1 电源 | 第35-36页 |
| 3.2.2 下载方式 | 第36-38页 |
| 3.2.3 配置FLASH芯片 | 第38-39页 |
| 3.2.4 复位电路 | 第39页 |
| 3.3 MCU芯片 | 第39-41页 |
| 3.3.1 单片机型号选择 | 第39-40页 |
| 3.3.2 软件开发环境Sil icon Laboratories IDE | 第40-41页 |
| 3.4 C8051F020最小系统设计 | 第41-45页 |
| 3.4.2 串行通信接口设计 | 第41-42页 |
| 3.4.3 JTAG接口设计 | 第42-43页 |
| 3.4.4 复位和时钟电路电路设计 | 第43-45页 |
| 第四章 多路矿用气体传感器调校系统的硬件实现 | 第45-55页 |
| 4.1 气路控制模块硬件设计 | 第45-50页 |
| 4.1.1 标准气体控制电路 | 第46页 |
| 4.1.2 气体流量控制电路 | 第46-48页 |
| 4.1.3 气路控制电路 | 第48-50页 |
| 4.2 气体传感器数据信号采集电路硬件设计 | 第50-51页 |
| 4.3 红外控制电路硬件设计 | 第51-52页 |
| 4.4 硬件电路抗干扰处理 | 第52-55页 |
| 第五章 多路矿用气体传感器调校系统软件设计 | 第55-75页 |
| 5.1 单片机程序设计 | 第55-66页 |
| 5.1.1 主程序设计与交叉开关配置 | 第55-58页 |
| 5.1.2 通信协议的设定 | 第58-59页 |
| 5.1.3 串口通讯程序设计 | 第59-61页 |
| 5.1.4 气路控制程序设计 | 第61-62页 |
| 5.1.5 传感器输出信号采集程序 | 第62-63页 |
| 5.1.6 模拟信号采集及均值滤波器程序设计 | 第63-66页 |
| 5.2 FPGA程序设计 | 第66-75页 |
| 5.2.1 标准气路控制FPGA程序设计 | 第66-68页 |
| 5.2.2 数据采集模块FPGA的软件设计 | 第68-72页 |
| 5.2.3 红外控制模块FPGA的软件设计 | 第72-75页 |
| 第六章 多路矿用气体传感器调校系统运行测试 | 第75-79页 |
| 6.1 系统调校要求 | 第75页 |
| 6.1.1 调校环境条件 | 第75页 |
| 6.1.2 调校标准样气 | 第75页 |
| 6.2 系统运行实验 | 第75-79页 |
| 6.2.1 系统频率测量误差 | 第76页 |
| 6.2.2 响应时间实验 | 第76-77页 |
| 6.2.3 调校完成时间实验 | 第77-79页 |
| 第七章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 7.1 总结 | 第79-80页 |
| 7.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 致谢 | 第85-86页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第86页 |