【正文】 D7279A AD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 TLC2543 信號處理 傳感器 報警電路 5 是儀表的核心部分。 主機單元主要由 89s52 單片機與 X5045 看門狗定時器、實時時鐘 DS12887 和 7805 電源電路組成。 綜合考慮，由于使用單片機設(shè)計靈活性更強、用途更寬廣，所以本設(shè)計采用方案三。 方案二，可以通過傳感器感知信號多級放大電路，并用電位器調(diào)節(jié)得到固定的電壓值，當(dāng)?shù)玫娇扇夹詺怏w信號時，電阻值立刻變小，放大器的放大倍數(shù)增加，電壓也就隨著增加，驅(qū)動三極管導(dǎo)通報警電路?？刂葡到y(tǒng)主要是由 MCS52 系列單片機、電源電路、 AD 數(shù)據(jù)采集 電路、 傳感器 電路、 看門狗電路、復(fù)位 電路、 實時時鐘 電路、 LED 顯示 與鍵盤輸入人機接口 電路、 聲光報警 電路等部分組成 。總臺可以通過顯示模 塊得知哪個點發(fā)生意外，并及時的進行處理和疏導(dǎo)人群。 儀器儀 表設(shè)備水平在很大程度上反映出一個國家的生產(chǎn)力發(fā)展水平，當(dāng)前儀器儀表正從自動化向智能化方向發(fā)展，無疑這對于提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，加速我國現(xiàn)代化建設(shè)有著極其重要的作用。 測控技術(shù)與儀器儀表技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)在社會不可缺少的重要組件。這就對煤氣自動報警的器的設(shè)計更加迫切 2。其中由于一氧化碳泄漏中毒死亡尤為嚴(yán)重。 在社會信息化進程日益發(fā)展的今天，信息技術(shù)應(yīng)用己滲透到人類生存、 活動的各個領(lǐng)域，在建筑領(lǐng)域，人們的現(xiàn)代生活、工作對居住要求舒適健康、安全可靠、高效便利。 家庭及住宅小區(qū)智能化的定義，在國際上至今尚無一致的般認(rèn)為，在現(xiàn)代化的城鄉(xiāng)住宅小區(qū)內(nèi)綜合采用微型計算機、自動控制、通信與網(wǎng)絡(luò)及智能卡等技術(shù)，建立一個由住宅小區(qū)綜合物業(yè)管理中心與安防系統(tǒng)、信息通信服務(wù)與管理系統(tǒng)和家庭智能化系統(tǒng)組成的“三合一”住宅小區(qū)服務(wù)與管理集成系統(tǒng)，最終目的是使每一住戶得到滿足其要求的最佳方案。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要。 關(guān)鍵詞：單片機 煤氣濃度 報警器 III Design of the coal gas’ alarm device ABSTRACT There are many coal gas alarm’s devices in our lives. These devices will alarm after the coal gas leaking. We call them household or industy appliances. This paper introduces the design of a coal gas alarm’s device that use the AT89S52 SCM as the most important controller. It is a coreponents that control the whole programs and circuit of the coal gas alarm’ device. The appliance monitors the density of coal gas with the sensor of NAP505 and pares the current density with the setting density. We get the control signal through the dealing with the deviation signal and then sent a alarm signal that is memoried in a RAM of DS12887. The analog signal of eight densities of the coal gas are transformed into the digital signal with the A/D converter, in addition which is cotrolled with the keyboard. We can monitor the leak of coal gas in the house or industy. The hardware design of circuits is reasonable and the performance of the coal gas alarm’s device is safe and reliable. Keywords: SCM Density Alarm’ device IV 目 錄 摘 要 .......................................................................................................... II ABSTRACT ................................................................................................III 一、 前言 ...................................................................................................... 1 （一） 研究背景 ........................................................................................... 1 （二） 研究意義 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。本課題設(shè)計煤氣報警采用了 AT89S52單片機為報警器的核心部件，對煤氣報警器進行控制。通過 NAP505 電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器 對煤氣進行檢測，將所得的濃度值與設(shè)定濃度值相比較得到偏差。 （三） 研究內(nèi)容 ........................................................................................... 3 二、 系統(tǒng)總 體設(shè)計 ...................................................................................... 3 （一） 方案的選擇 ....................................................................................... 3 （二） 系統(tǒng)流程框圖 ................................................................................... 4 三、 硬件系統(tǒng)設(shè)計與傳感器選用 ............................................................. 4 （一） 主機部分 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。為此我們開發(fā)研制了智能煤氣報警系統(tǒng)。國家建設(shè)部規(guī)定，目前住宅小區(qū)應(yīng)實現(xiàn)六項智能化要求，其中包括實行安全防范系統(tǒng)自動化監(jiān)控管理 。這時候氣體燃料的應(yīng)用也越來越廣泛。眾多周知由于 CO 與血液中的血紅素的結(jié)合能力是氧的 240 倍 ,因此 ,當(dāng)它進入人體血液循環(huán)系統(tǒng)后 ,就會大量取代氧而與血紅素結(jié)合 ,抑制血液中氧氣的釋放 ,從而導(dǎo)致發(fā)生頭痛、耳鳴、嘔吐、血壓降低等不同程度 的癥狀發(fā) 1 姚豐、劉念聰：一種單片機智能煤氣系統(tǒng)的設(shè)計 [J]，天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報 2021 年 6 月 第 13 卷 第 13 期。 為了預(yù)防一氧化碳的泄漏，人們采用了各種措施。 從今天進入 信息科技時代來看，儀器儀表是實現(xiàn)信息的獲取、轉(zhuǎn)換、存貯和揭示物質(zhì)運動的必備工具，是當(dāng)今普遍稱之為時代標(biāo)志的信息科技的三大支柱（信息獲取及處理、信息傳輸與通信、電子技術(shù)及計算機）的必要手段，也是新技術(shù)革命的一項重要內(nèi)容。從此可以看出，測控技術(shù)及儀表專業(yè)具有非常美好的未來 3。 2 周捷：有毒可燃?xì)怏w報警器原理及設(shè)計 [J]，科技信息 2021 年總第 5 期。 單片機 通過 AD 轉(zhuǎn)換 8 路傳感器來所得到的信號，進行比較處理，并且能夠存儲各個通道的報警上限和報警時的數(shù)據(jù)儲存，并且在安全值內(nèi)，輪回顯示當(dāng)前通道的測量值和設(shè)定值，在安全值外，產(chǎn)生 聲光報警，并且輪回顯示報警通道的當(dāng)前值、設(shè)定值。該方案有一定的靈活性和可執(zhí)性，但是電路比較復(fù)雜，智能性差。 4 （二）系統(tǒng)流程框圖 如圖 21 所示，該設(shè)計是由 89s52 單片機主要控制單元 4，由 7805 穩(wěn)壓芯片提供電源，具備有看門狗芯片 X5045 和實時時鐘芯片 DS12887 作為主體單元。功能實現(xiàn)系統(tǒng)模塊，由 A/D 轉(zhuǎn)換電路、信號處理電路、人機接口電路、傳感器和報警電路組成。電源電路提供 +5v 的穩(wěn)定電源； X5045 防止系統(tǒng)死機，保證程序正常運行，內(nèi)部的 EEPROM 有掉電數(shù)據(jù)存儲功能，用于保存各采集通道的報警上限； DS12887 存儲當(dāng)前時刻之前發(fā)生的 10 個歷史報警記錄，包括報警的發(fā)生通道、性質(zhì)和發(fā)生時間，可以對時、分、秒、年、月、日進行準(zhǔn)備計時，具有掉電數(shù)據(jù)存儲功能，以邊日后實現(xiàn)可燃性氣體的報警監(jiān)督功能。 AT89S52 具有如下特點： 40 個引腳 ,8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器 ,256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ,32 5李全釗、遲榮強：單片機原理及接口技術(shù) [M],高等教育出版史 2021 年 6 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口 ,5個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷 ,2 個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口 ,看門狗（ WDT）電路 ,片內(nèi)時鐘振蕩器 ， 主要功能 表 特性 見表 31。 表 31 主要功能 表 特性： 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 工作電壓 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù) 器 時鐘頻率 033MHz 全雙工 UART 串行中斷口線 256x8bit 內(nèi)部 RAM 2 個外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3級加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 圖 32 89s52 各個引腳 7 在本設(shè)計中， P0 作為實時時鐘 DS12887 的數(shù)據(jù)傳送總線； 作為片選 CE 的接口用來使能 DS12887， ALEP 接口用來鎖存外接存儲器的地址， RD 和 WR 接口分別接實時時鐘的 RD 和 WR，用來讀控制和寫控制外部存儲 器的數(shù)據(jù)， RESET 接 X5045的 RS 接口受其看門狗監(jiān)督， 和 兩個接口用來接 X5045 的數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出； 和 接 X5045 的片選接口和時鐘接口。其管腳名稱及其分部如圖 34 所示。所有字節(jié)都可以在除以下的情況直接讀寫，除了寄存器 C、 D 和寄存器第 7 與秒字節(jié)的高位為只讀 6。而 AS引腳自然接到單片機的 ALE 引腳。 X5045 看門狗定時器及復(fù)位電路 X5045 的特點是一種集看門狗 、電壓監(jiān)控和串行 EEPROM 三種功能于一身的可編程電路。 X5045 提供了三個時間值供用戶選擇使用。 7 圖 37 X5045 引腳 X5045 的管腳排列如圖 37 所示，它共有 8 個引腳，各引腳的功能如下： CS ：電路選擇端，低電平有效 SO ：串行數(shù)據(jù)輸出端； SI ：串行數(shù)據(jù)輸入端； SCK：串行時鐘輸入端； WP ： 寫保護輸入端，低電平有效； RESET ：復(fù)位輸出端； VCC ：電源端； VSS ：接地端。而 WP 和 Vcc 是直接接電源， RS 上拉 10k 電阻接電源，并且接上 89S52 的 RESET 引腳，用作控制單片機復(fù)位信號使用，并且上電復(fù)位。直流 12V 再經(jīng)過電容濾波， 7805集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的 +5V 電源，用一個發(fā)光二極管指示燈指示電源狀態(tài)。人機對話方面，可以通過鍵盤和顯示來調(diào)節(jié)各個通道的設(shè)置值，并且查看現(xiàn)場測試值。它被廣泛運用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ?？捎猛瑯拥姆椒ㄟx用另外三個測試電壓 VREF+、 VREF、（ VREF++VREF） /2,用于轉(zhuǎn)換器的枝正或其它用途。 圖 310 TLC2543 的引腳圖 AIN0— AIN10 為模擬輸入端；／ CS 為片選端 ， 由高到低有效，由外部輸入； DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端 ， 用于選擇轉(zhuǎn)換及輸出數(shù)據(jù)格式； DOUT 為 A／ D轉(zhuǎn)