【正文】 ......................... 6 單片機控制單元 ............................................................ 7 按鍵電路 ............................................................ 7 調(diào)節(jié)執(zhí)行單元 ............................................................. 9 電源 ..................................................................... 10 報警單元 ................................................................. 10 4 仿真結(jié)果 ....................................................................... 12 5 總結(jié) ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 ［關(guān)鍵詞］ 單片機 ；瓦斯氣體檢測；氣敏傳感器；報警 Hardware Design of Gas Monitoring System Based on MCU Electrical amp。瓦斯監(jiān)控器是一種采用單片機控制的智能化儀表，為了滿足煤礦井下使用攜帶方便、安全可靠等要求，在設(shè)計上作了如下的必要的考慮：考慮到小型化儀表的結(jié)構(gòu)，以及今后改進的方便，我們將單片機進行了模塊化處理。系統(tǒng)的各個模塊都由它控制完成。 Information Engineering Major Abstract: This paper has outlined the gas detector present situation and its the basic principle, mainly elaborated the use monolithic integrated circuit realization gas detector design and the realization method. The gas detector is one kind the intellectualized measuring appliance which uses the monolithic integrated circuit to control, in order to satisfy the coal mine mine shaft use to carry conveniently, safe is reliable and so on the request, has made the following necessity consideration in the design: Considered the miniaturized measuring appliance the structure, as well as next improvement convenient, we have carried on the monolithic integrated circuit modular processing. System each module all controls by it pletes. This paper designs one kind of mineshaft portable gas detector in view of the present situation, when the gas gas density approaches the dangerous value, automatically sends out reports to the police, the reminder mineshaft personnel leaves immediately. At the same time this equipment also has the sensitivity adjustment and the examination intensity regulating cock, has simply, convenient, accurate, is practical and so on the characteristic. Key words: AT89C51。 設(shè)計實現(xiàn)情況與改進方案 .................................................... 13 .................................................................. 14 結(jié)束語 ........................................................................... 13 參考文獻 ......................................................................... 14 附錄 A 系統(tǒng)的原理圖 .............................................................. 15 致 謝 ............................................................................ 16 1 1 引言 課題研究的目的和意義 在煤礦生產(chǎn)中，隨著煤層采動，煤層中往往會涌出礦井瓦斯，瓦斯是煤礦開采中所產(chǎn)生的 有害氣體總稱，它具有獨特的性質(zhì)和特點。瓦斯在煤層開采過程中被逸散出來，在井下積累造成井下瓦斯?jié)舛鹊脑黾?，當瓦斯?jié)舛冗_到 5%16%時具有爆炸性，瓦斯?jié)舛葹?%時爆炸威力最大，當瓦斯?jié)舛刃∮?5%或大于 16%時，一般不會爆炸，遇明火只會燃燒，形成燃燒事故。 瓦斯爆炸的主要參數(shù) : （ 1） 瓦斯的爆炸濃度 在正常的大氣環(huán)境中，瓦斯只在一定的濃度范圍內(nèi)爆炸，這個濃度范圍稱瓦斯的爆炸界限，其最低濃度界限叫爆炸下限，其最高濃度界限叫爆炸上限，瓦斯在空氣中的爆炸下限為 5～ 6％，上限為 14～ 16％。 （ 3） 煤塵 煤塵具有爆炸危險， 300～ 400℃時就能從煤塵內(nèi)揮發(fā)出多種可燃氣體，形成混合的爆炸氣體，使瓦斯的爆炸危險性增加 . （ 4） 空氣壓力 爆炸前的初始壓力對瓦斯爆炸上限有很大影響。在可測氣體種類、測量范圍、精度、穩(wěn)定性和壽命等主要技術(shù)指標方面均有明顯的提高，尤其精度、穩(wěn)定性與壽命指標，提高了幾倍。 2 （ 2） 氣體儀表的功能氣體檢測儀表的功能主要是指所測氣體濃度值、報警點的設(shè)置，聲光報警，開機指示，電池欠壓指示等。假 設(shè)這個單片機氣體安全監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)以下的功能：氣體測試，超過設(shè)定的門限值后自動報警裝置。 （ 3） 用單片機 AT89C51 控制，通過自動監(jiān)控 瓦斯 氣體濃度設(shè)定值，數(shù)值采用數(shù)碼管顯示。在分析過程中，詳細敘述了該實例的物理工作 原理和電路工作原理 。 設(shè)計方案 針對此課題要求，現(xiàn)提出以下二種設(shè)計方案： 3 總體方案一：基于 FPGA 的總體設(shè)計模塊。氣敏傳感器輸出的信號是毫伏級的，所以要經(jīng)過運放發(fā)大后送給 ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，最終送給 FPGA來處理， FPGA根據(jù)檢測量的大小將氣體濃度顯示到數(shù)碼管上，當檢測到的氣體濃度超過設(shè)定值時，系統(tǒng)便會報警，并且控制閥電路工作加快空氣流動。本系統(tǒng)是以單片機為核心，系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能幾乎與前面方案一樣，具有信號的監(jiān)控處理和報警顯示和自動控制閥門。 系統(tǒng)分析 單片機處理部分作為本系統(tǒng)的核心部分，其主要的功能是檢測氣體濃度，并根據(jù)此信號來控制不同的操作。優(yōu)點：功能強大，精度高，性能穩(wěn)定，實際可行性很強，而且適合性能的擴展。由于這類單片機具有更加優(yōu)越的特點，將取代 MCS51 系列成為第三代單片機。它與 MCS51系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。工作電壓范圍寬 ～ 6V，全靜態(tài)工作，工作頻率寬，在 024MHz 內(nèi) , 比8751/87C51 等 51 系 6MHz12MHz 更具靈活性，系統(tǒng)能快能慢。另外， AT89C51有間歇和掉電兩種工作模式。該芯片內(nèi) RAM和特殊功能 寄存器值保持不變 ,