煤矿中含有大量的CH₄（甲烷）及CO（一氧化碳）等易燃易爆气体,发生事故后会造成巨大的经济损失,甚至危及矿工的生命。所以,对矿井中气体进行快速准确地检测显得尤其重要,对易燃易爆混合气体检测仪表的研究和开发也一直是人们关注的问题。本课题是国家S863项目“易燃易爆气体检测微系统（No.2003AA404180）”的一部分,目的是为煤矿井下提供一种低功耗的智能仪表,该仪表能快速检测混合气体,保障矿工安全,减少事故发生。 本文应用神经网络算法,设计并制作了用于检测CH₄和CO及其混合气体的两种智能仪表。这两种仪表的主体电路均由气体传感器、加热电源模块、温湿度传感器、时钟模块、单片机、显示器、数据存储器、串口通讯八部分构成。其中的气体检测仪表所使用的气体传感器和温度传感器由该S863项目负责单位中国电子科技集团公司第四十九研究所研制的。两种仪表的区别在于一种仪表是基于气体传感器阵列工作在恒压加热方式,而另一种是基于单个气体传感器但是工作在脉冲加热方式以减少功耗。 在本文研制的气体检测仪表中,分别将气体传感器信号、温度信号经A/D转换成电信号输出;采用TI公司的16位MSP430F149单片机测量气体浓度信号、计算温湿度,应用神经网络实现混合气体浓度的量化分析,在气体浓度超出设定报警阈值时,给出声光报警;为防止掉电数据丢失,利用闪速存储器AT45DB161B存储报警阈值、数据采样原始信号和气体浓度等重要数据;在PC机控制模式下,实现数据远传;外部按键完成报警阈值设定等操作;利用液晶显示气体浓度、温湿度和报警阈值等信息。此外,本文还对功耗进行了分析讨论,给出了软硬件设计方案。