"这篇文档是XX铁道大学四方学院2021届电气工程系学生李婉菁的毕业设计，主题是‘基于单片机的一氧化碳检测系统设计’，由教授冯国胜指导。该设计旨在利用单片机和一氧化碳传感器监测环境中的CO浓度，超标时通过声光报警，并能显示实时浓度值和设定报警值。设计内容包括选择和配置单片机、传感器、时间芯片、键盘、显示器、存储芯片、蜂鸣器以及电源电路，并编写相应的软件程序。设计要求包括绘制电路图、制作实物、使用C语言编程，推荐使用STC12C520XAD系列单片机、LCD1602显示器和AT24C02存储芯片。"
在该毕业设计中，李婉菁将涉及到以下关键知识点：
1. **单片机原理**：单片机是整个系统的控制核心，需要了解其结构、工作原理以及如何编程。STC12C520XAD系列是一款常见的8位单片机，具有低功耗和高性能的特点，适用于嵌入式系统。
2. **传感器技术**：一氧化碳传感器用于检测环境中的CO浓度，需要理解其工作机制、输出信号类型以及如何与单片机接口。选择合适的传感器至关重要，因为它直接影响到检测的准确性和响应速度。
3. **信号处理电路**：传感器输出的信号可能需要经过放大、滤波等处理才能被单片机正确读取，这是信号调理电路设计的内容。
4. **显示器接口**：LCD1602是一种常见的液晶显示器，能够显示时间和浓度值。设计者需要掌握如何驱动这种显示器，包括初始化序列和数据传输协议。
5. **键盘电路**：设计允许用户设定报警值的键盘电路，需要考虑按键编码和中断处理。
6. **存储芯片**：AT24C02是一种串行EEPROM，用于存储超限浓度值和对应时间，需要熟悉I2C通信协议来与之交互。
7. **蜂鸣器电路**：当CO浓度超标时，蜂鸣器会发出声音报警，需要设计相应的驱动电路。
8. **电源电路设计**：确保单片机和其他组件正常工作的电源设计，可能包括稳压、滤波和保护电路。
9. **软件开发**：使用C语言编写单片机控制程序，包括中断服务程序、传感器数据读取、显示更新、报警判断等功能。
10. **电路设计与PCB制作**：使用Protel软件进行电路图设计，并生成PCB布局，最终制造出实物原型。
11. **系统测试与调试**：完成硬件和软件集成后，需要对系统进行全面的功能测试和性能评估，确保其可靠性和准确性。
在整个设计过程中，学生还需要查阅相关文献，如《单片微型计算机原理与接口技术》等，以获取更深入的理论支持和技术细节。这样的项目有助于提升学生的实践能力，理解硬件和软件的结合，以及在实际应用中解决具体问题的能力。
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