【正文】 到明火會發(fā)生燃燒甚至爆炸，所以如果在煤氣泄漏時打電話，使用家用電器的話，煤氣遇到電火花可能會發(fā)生爆炸事故。特別是冬春季高發(fā)，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國 2022 年因非職業(yè)性一氧化碳中毒，造成至少 3850 人中毒，142人死亡。有關(guān)部門經(jīng)長期測試同樣得出結(jié)論，燃?xì)鈭缶鞣乐挂谎趸贾卸臼鹿拾l(fā)生的有效率達 95%以上。單片機有利于為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2好的更方便的設(shè)施。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)民用可燃?xì)怏w報警器為居民家庭用的燃?xì)鈭缶鳎话惆惭b在廚房，遇燃?xì)庑孤r，報警器可發(fā)出聲光報警，或同時伴有數(shù)字顯示，同時聯(lián)動外部設(shè)備。美國目前已有 6 個州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝 CO 報警器。美國工業(yè)科學(xué)公司（ISC）一臺攜帶式氣體監(jiān)控儀可實現(xiàn) 4 種氣體監(jiān)測，采用了統(tǒng)一的軟件，只需要換氣體傳感器，即可實現(xiàn)對特定氣體監(jiān)測。隨著先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，氣體傳感器發(fā)展的趨勢是微型化、智能化和多功能化。目前，氣體傳感器的發(fā)展趨勢集中表現(xiàn)為：一是提高靈敏度和工作性能，降低功耗和成本，縮小尺寸，簡化電路，與應(yīng)用整機相結(jié)合，這也是氣體傳感器一直追求的目標(biāo)。氣敏元件傳感器作為新型敏感元件傳感器在國家列為重點支持發(fā)展的情況下，國內(nèi)已有一定的基礎(chǔ)。 本文的內(nèi)容安排針對經(jīng)常發(fā)生的煤氣泄漏中毒事件，采用煤氣、甲烷、乙烷及一氧化碳等氣體傳感器、單片機、電磁閥和電鈴，設(shè)計一套有毒氣體檢測、報警電路，用單片機模塊分路控制繼電器、發(fā)光二極管和蜂鳴器。氣敏傳感器用來檢測空氣中煤氣的濃度，當(dāng)空氣中煤氣含量超過允許標(biāo)準(zhǔn)濃度后，感應(yīng)器所獲得的感應(yīng)信號均被感應(yīng)器控制器所接收，再由感應(yīng)器控制器對各感應(yīng)信號進行相應(yīng)識別和處理，并將處理后的感應(yīng)信號通過串口送至主控器，由主控器對其采取相應(yīng)的警報動作。沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）52 方案論證采用單片機技術(shù)，實現(xiàn)了控制功能的多樣化和智能化，簡化了電路，降低了成本，提高了穩(wěn)定性；傳感器損壞報警及方便更換的特點，提高了系統(tǒng)的可靠性，延長了整機的使用壽命；另外，如果利用保留的單片機串口，增設(shè)通訊模塊和相關(guān)程序，此系統(tǒng)還可作為集群監(jiān)控系統(tǒng)中的下位機和現(xiàn)場執(zhí)行機。系統(tǒng)框圖如圖 所示。 氣敏傳感器在使用中，其熱絲可能燒斷，但難以發(fā)現(xiàn)，致使用戶在毫不知沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）6情的情況下繼續(xù)使用已失效的燃?xì)鈭缶?。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。因為單片機芯片多數(shù)是采用CMOS（金屬柵氧化物）半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。CHMOS 和 HMOS 工藝的結(jié)合。低功耗化的效應(yīng)不僅是功耗低，而且?guī)砹水a(chǎn)品的高可靠性、高抗干擾能力以及產(chǎn)品的便攜化。目前 供電的單片機已經(jīng)問世。為了適應(yīng)這種領(lǐng)域的要求，須運用新的工藝，使片內(nèi)存儲器大容量化?，F(xiàn)指令速度最高者已達100MIPS（Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒） ，并加強了位處理功能、中斷和定時控制功能。在單片機家族中，80C51 系列是其中的佼佼者，加之 Intel 公司將其 MCS –51 系列中的 80C51 內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名 IC制造廠商，如 Philips、 NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與 80C51單片機兼容的基礎(chǔ)上改善了 80C51 的許多特性。 單片機是在一塊硅片上集成了微處理器(CPU)，存儲器(RAM,ROM,EPROM)和各種輸入、輸出接口(定時器/計數(shù)器，并行 I/O 口，串行口，A/D 轉(zhuǎn)換器以及脈沖調(diào)制器 PWM 等)，這樣一塊芯片具有一臺計算機的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。2) VSS：接地端。振蕩電路如圖 所示。4) EA /VPP ：片內(nèi)、片外程序存儲器選擇端/編程電壓輸入端。當(dāng) CPU 訪問片外存儲器時，提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。當(dāng) 89C51 擴展片外存儲器時，與P0 口配合，輸出片外存儲器的高 8 位地址，共同形成 16 位片外地址總線。2．隨機存取存儲器(RAM)89C51內(nèi)部有1280字節(jié)8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和1280字節(jié)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的。5．輸入輸出(I/O)端口89C51共有4組8位I/O口(P0、 PP2和P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇溫度控制系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換器選用 ADC0809 八位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，ADC0809 是采樣分辨率為 8 位的、以逐次逼近原理進行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。 3）轉(zhuǎn)換時間為 100μs 。 7）低功耗，約 15mW。21～28：8 位數(shù)字量輸出端。EOC：A／D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng) A／D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平） 。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。ADC0809 的引腳圖如圖 所示。下降沿啟動 A／D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。在采集電路中，只要將放大濾波電路的輸出端接入 0809 的某一通道，在這里選擇 0通道，即將 0809 的地址輸入線 A,B,C 送入低電平，即可選通 0 通道。這種顯示器有共陰極和共陽極兩種。當(dāng)輪流選通每個數(shù)碼管的公共極時,則數(shù)碼管將輪流顯示有關(guān)字符。 透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。華氏器件67~+2570F，以 遞增 溫度以 9 位數(shù)字量讀出 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間 200ms（典型值） 用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費品、溫度計或任何熱感測系統(tǒng) MAXL813L芯片的介紹1) 上電、掉電以及供電電壓下降情況下的復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度典型值200ms。表 引腳介紹引腳名稱 引腳功能/MR 當(dāng)該段輸入低電平保持 140ms 以上，MAX813 就輸出復(fù)位信號，該輸入端的最小輸入脈寬要求可以有效的消除開關(guān)的抖動VCC 工作電源，接+5V 電壓GND 電源接地端PFI 當(dāng)該輸入端電壓小于 時，/PFO 引腳的輸出電壓由高電平變?yōu)榈碗娖?PFO 電源正常時，輸出高電平，當(dāng)電源電壓變低或掉電時，輸出由高電平變?yōu)榈碗娖絎DI 程序正常運行時，必須在 的時間間隔內(nèi)向該輸入端發(fā)出一個脈沖信號，以清除芯片內(nèi)部的看門狗定時器。為使這種“跑飛”或進入“死循環(huán)”的程序自動恢復(fù)，重新正常工作，一種有效的辦法是采用硬件“看門狗”技術(shù)。220V 市電經(jīng)電源變壓器 T1 降壓至 左右，不用整流、濾波直接作為氣敏半導(dǎo)體傳感器 QM－N10 的加熱電壓。當(dāng) QM－N10 氣敏傳感器未敏感到有害氣體時，由于電導(dǎo)率極小，IC1A②腳處于低電位，IC1A 的①腳處于高電位，故 IC1A 的③腳為高電位，經(jīng) IC1B 反相后其④腳為低電位，多諧振蕩器不起振，三極管 VT2 處于截止?fàn)顟B(tài)，故報警電路不發(fā)聲。報警器電路如圖 所示。T1 采用 3－5W、 電源變壓器；T2 采用 8∶1 的半導(dǎo)體收音機輸出變壓器，倒過來用即可。將氣敏傳感器置于濃度為 %的丁烷氣樣中，調(diào)整 R3 的阻值，使電路處于報警臨界點即可。其沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）22具體的電路圖如圖 所示。主程序?qū)ο到y(tǒng)狀態(tài)初始化時將兩個外部中斷都設(shè)置為下降沿觸發(fā)方式，開外部中斷后再進入對手動按鍵的檢測，SD1閉合時開排氣扇，斷開時關(guān)排氣扇。沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）24圖 中斷服務(wù)流程圖 顯示程序設(shè)計在顯示方式上采用的是動態(tài)顯示，微處理器定時地對各個數(shù)碼管進行掃描，數(shù)碼管分時輪流工作，每次只能使一個數(shù)碼管顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象，仍感覺所有的數(shù)碼管都在同時顯示，此種顯示的優(yōu)點是使用硬件少，每位顯示器不需要有各自的鎖存器、譯碼器，占用 I/O 口少。完成上述顯示任務(wù)的子程序流流程圖如圖 所示。 硬件調(diào)試及錯誤分析結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進行功能性檢測，即驗證系統(tǒng)軟硬件綜合測試正常。首先對某一環(huán)境下的氣體進行檢測，通過一些特殊手段，改變環(huán)境的氣體泄漏含量，當(dāng)泄漏氣體含量指標(biāo)達到一定限制值時，報警電路是否可以正常報警。2) 定義變量時把測試次數(shù)變量（unsigned long data number）定義為全局變量，方便了以后在每個函數(shù)里再定義了。還有象 if else 條件語句的理解。沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）27結(jié) 論本文從整體到部分詳細(xì)介紹了家用煤氣泄露報警控制器的設(shè)計。本系統(tǒng)基本實現(xiàn)了燃?xì)庑孤﹫缶c應(yīng)急處理，對當(dāng)前的環(huán)境溫度也能很好的檢測。 致 謝 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我不僅系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了 4 年的基礎(chǔ)與專業(yè)知識，提高了思考能力與自我的動手能力，培養(yǎng)了自己嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、注重實踐的科學(xué)態(tài)度，鍛煉了自己從失敗中總結(jié)教訓(xùn)，積累經(jīng)驗的科學(xué)心態(tài)。在整個論文的選題、理論研究、需求分析、總體設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計的過程中，自始至終得到了導(dǎo)師王艷輝老師的悉心指導(dǎo)和深切關(guān)懷。在此，我向他們致以最誠摯的謝意！ 參考文獻[1] 戢衛(wèi)平，胡耀輝，朱朝華，葉 祥，揚 帆等. 單片機系統(tǒng)開發(fā)實例經(jīng)典. 冶金工業(yè)出版社，[2] 徐 瑋，徐富軍，沈建良 . C51 ，.[3] 凌玉華. ，.[4] 姚金生，鄭小利等. ，.[6] 孫燕、劉愛民. protel99 ，2022.[7] 劉保延,等. 步進電機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997.[8] 趙亮，侯國銳. 單片機 C ，2022.[9] 周興華， 手把手教你學(xué)單片機[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2022沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）30 [10] 譚浩強， C 程序設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社，1991[11] 沈慶陽、郭庭吉，8051 單片機實踐與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2022附錄Ⅰ C語言程序清單//===================================頭文件包含======================================================include //===================================宏定義==========================================================define CLOSE 1 define OPEN 0define uchar unsigned char沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）31define uint unsigned int//==================================單片機端口位定義=================================================sbit OUT_LED = P2^0。//燃?xì)庑孤秷缶痓it OUT_CGQ。//==========