【正文】 20 ADC0809 的主要特性 8 位 177。其中 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間是指完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間，即從輸入啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)開(kāi)始到轉(zhuǎn)換結(jié)束所用的全部時(shí)間。如果用百分?jǐn)?shù)表示分辨率，則分辨率為 %%1 0 02 5 61%1 0 021%1 0 021 8 ??????n （ 21） BCD 碼輸出的 A/D 轉(zhuǎn)換器一般用位數(shù)表示分辨率，例如 5G14433雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器，分辨率為 213 位，滿度字位為 1999；用百分?jǐn)?shù)表示分辨率時(shí)，分辨率為 %%10019991 ?? （ 22） 換而言之，分辨率就是 A/D 轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的最小電壓。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的控制狀態(tài)位位于 T2CON、 T2MOD 中 ,寄存器對(duì)（ RCA02H、 RCAP2L）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲 /自動(dòng)重裝載寄存器。 特殊功能寄存器： 在 AT89C52 片內(nèi)存儲(chǔ)器中， 80HFFH 共 128 個(gè)字節(jié)為特殊功能寄存器（ SFE）。如果 EA 端為高電平 , CPU將執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 ________PSEN ：程序存儲(chǔ)允許 （ ________PSEN ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 _________PSEN 均有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還可用于輸入編程脈沖（ _________PROG ）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的是它的第二功能，如下表 31 所示： 表 31 P3 口管腳功能 此外， P3 口還可以接受一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校 RST：復(fù)位輸入。 P2 口送出 8 位地址數(shù)據(jù) ,在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 17 P2 口： P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1”通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路，對(duì)端口 P0 寫(xiě)“ 1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 8 個(gè)中斷源 。 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 。 主要性能參數(shù)： 與 MCS51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 。它是通過(guò)控制專(zhuān)用寄存器 PCON （電 源控制寄存器）中的 PD( )和 IDL( ) 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng) 精確測(cè)量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響。 5％ VH: 177。 AC or DC RL 負(fù)載電阻可調(diào) RH 加熱電阻 31Ω177。這種傳感器具有輕微的極性， VC 需用直流電源。 Rs 表示傳感器在不同濃度氣體中的電阻值 Ro 表示傳感器在 1000ppm 氫氣中的電阻值圖中所有測(cè)試都是在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下完 成的。 MQ5 傳感器對(duì)丁烷、丙烷、甲烷的靈敏度高，對(duì)甲烷和丙烷可較好的兼顧。 圖 33 MQ5 特性曲線 A IN 01A IN 12A IN 23A IN 34A05A16A27V SS8 S D A 9S C L 10O SC 11E X T 12A G N D 13V R E F 14A O U T 15V D D 16S1P C F 8 5 9 1V C CP 1 .4P 1 .3哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 14 MQ5 可燃?xì)怏w檢測(cè)用特點(diǎn) 應(yīng)用在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)可燃?xì)怏w有良好的靈敏度。 熱催化原理又稱(chēng)催化燃燒原理。其優(yōu)點(diǎn)是快速，可以連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)，靈敏度高，測(cè)量準(zhǔn)確，可測(cè)二氧化碳濃度。比較這兩種速度就可測(cè)定高濃度甲烷。這一原理是利用氣敏半導(dǎo)體被加熱到 200℃時(shí)，其表面能夠吸附甲烷而改變其電阻值來(lái)檢測(cè)甲烷濃度。 紅外線式 是利用甲烷分子能吸收特定波長(zhǎng)的紅外線來(lái)測(cè)定甲烷濃度。目前國(guó)內(nèi)外檢測(cè)甲烷的儀器廣泛采用這一原理。光學(xué)零件加工復(fù)雜，成本較高和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)較困難。氣敏傳感器的電路的處理使其精度可能受到周?chē)沫h(huán)境的影響比較大，本設(shè)計(jì)節(jié)能、節(jié)約成本、更簡(jiǎn)單精確可靠。當(dāng)甲烷濃度低于 %時(shí)，電橋恢復(fù)正常工作。 儀器進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，可通過(guò)遙控器對(duì)儀器進(jìn)行校正或設(shè)定報(bào)警點(diǎn)、斷電點(diǎn)、復(fù)電點(diǎn)。自檢結(jié)果正常后，進(jìn)入工作狀態(tài)。 廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真分析其優(yōu)缺點(diǎn)，充分借鑒其它儀器的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，博采眾長(zhǎng)。 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和煤炭部以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？傮w設(shè)計(jì)的原則有： 盡可能使用先進(jìn)、成熟的技術(shù)，有明確理論支持的技術(shù)，對(duì)不確切，但非用不可的技術(shù)要通過(guò)必要的試驗(yàn)和論證。 哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 7 礦用瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及實(shí)現(xiàn)功能 煤礦氣體檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)概述 煤礦氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是能夠監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境中瓦斯氣體的濃度，具有報(bào)警功能能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至地面監(jiān)控室 PC 的系統(tǒng)。例如，首先井下某些通風(fēng)不良的巷道未及時(shí)安設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其次工作面為完成生產(chǎn)任務(wù)將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的探頭包裹甚至甩掉不用的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這些都是監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)存在的安全隱患。如何采用新技術(shù)、新產(chǎn)品及時(shí)武裝煤礦，提高煤礦預(yù)防和抵抗瓦斯爆炸事故的發(fā)生是各煤礦首要選擇。針對(duì)這一嚴(yán)重災(zāi)情我國(guó)各煤礦投入了巨大的人力、物力、財(cái)力對(duì)各類(lèi)瓦斯爆炸事故進(jìn)行分析，提出了許多預(yù)防、控制和治理瓦斯的有效方案，但僅僅有這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。 ，占 98%，另有少量的乙烷、丙烷、丁烷，此外一般還含有氫氣、硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量 的惰性氣體，如氦和氬等。 瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量決定于空氣中的瓦斯?jié)舛龋咚箍諝饣旌蠚怏w的最低點(diǎn)燃溫度，絕熱壓縮時(shí) 565℃，其它情況時(shí) 650℃。 該系統(tǒng)可有效的降低瓦斯事故發(fā)生率，結(jié)構(gòu)靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)，具有較高的性?xún)r(jià)比， AT87C51 的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電子硬件設(shè)計(jì)的“軟件化”，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，非常實(shí)用于各種大小煤礦井下瓦斯的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，性能優(yōu)良，經(jīng)久耐用，可靠性高。 通過(guò)顯示器顯示礦內(nèi)瓦斯?jié)舛戎挡⒛芡ㄟ^(guò)上位機(jī)下位機(jī)實(shí)現(xiàn)與 PC 機(jī)之間的信息通信，及時(shí)準(zhǔn)確地顯示井下瓦斯和氧氣超限的實(shí)際情 況，使安全局主要負(fù)責(zé)人對(duì)礦主、安檢員、某些礦的負(fù)責(zé)人進(jìn)行監(jiān)管，督促他們認(rèn)真貫徹 煤礦 安全規(guī)程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)管功能。以 51 單片機(jī)為核心構(gòu)成一個(gè)具備數(shù)據(jù)采集，對(duì)象控制，結(jié)果顯示等功能的完整系統(tǒng)。智能煤礦瓦斯檢測(cè)主要是依據(jù)單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)的，傳感器設(shè)計(jì)的智能煤礦瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)速度快，體積小，重量輕，可連續(xù)檢測(cè)再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展，單片機(jī)具有受集成限制，片內(nèi)儲(chǔ)存量較小，可靠性好，擴(kuò)展簡(jiǎn)單，控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)，因此 ，基于單片機(jī)的智能煤礦瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)和潛在的市場(chǎng)需求。傳統(tǒng)的機(jī)械檢測(cè)儀一般靈敏度和準(zhǔn)確度也比較低或者檢測(cè)方法難，同時(shí)單片機(jī)既有通用計(jì)算機(jī)的基本部件，又不同于計(jì)算機(jī)。智能傳感系統(tǒng)與傳統(tǒng)傳感器相比，具有高精度、高可靠性、高性能價(jià)格比、多功能化等優(yōu)點(diǎn)，它代表了傳感器的發(fā)展方向，是傳感器克服自身落后向前發(fā)展的必然趨勢(shì)。現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)設(shè)備，都是采用數(shù)字顯示或燈光顯示的方式來(lái)提供測(cè)試數(shù)據(jù)的，這在環(huán)境狹窄、能見(jiàn)度差的井下工作面很不方便。必須進(jìn)一步在研究工作中探索元件催化劑及載體的變化規(guī)律，找出引起活性下降的根本原因，為此需要深入研究催化劑價(jià)態(tài)、顆粒大小、表面狀態(tài)及載體的晶型變化和顆粒大小變化，而這種深入的研究采用以前的檢驗(yàn)手段已經(jīng)不行了，必須采用先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)入催化劑的微觀世界，探索其變化規(guī)律，目前與此有關(guān)的現(xiàn)代分析技術(shù)主要有光電子能譜、掃描電子顯微鏡、 X 射線衍射、電子順磁 共振等技術(shù)，雖然世界各國(guó)在此方面的研究不同程度的都有了些許初步的成果，但是其研究工作具有一定的探索性，關(guān)于深入研究元件工作過(guò)程中催化劑和載體變化規(guī)律的研究報(bào)告或文章，卻少見(jiàn)發(fā)表。這就是說(shuō)，要研制低功耗、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命、連續(xù)使用的元件 。第一階段工作，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)催化原理的瓦斯報(bào)警器是 1958 年出現(xiàn)，采用鉑絲元件位傳感器， 1961 年由北京勞動(dòng)保護(hù)研究所和撫順煤礦安全儀器廠協(xié)作開(kāi)展了研究工作。 1961 年英國(guó)礦山安全研究所采用新的工藝，改進(jìn)了載體催化元件的性能。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 由于安全燈的構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，一百多年來(lái)一直被沿用下來(lái)，至今仍在許多國(guó)家使用。 據(jù)《中國(guó)煤炭報(bào)》統(tǒng)計(jì)，全國(guó)共有大小煤礦 60000 多個(gè)，從業(yè)礦工 800 多萬(wàn)。 Software design includes concentration collection, data transformation and processing, dynamic display and control of concentration. Through the design of software and hardware can be realized for gas concentration monitoring and when its concentration exceeds earlywarning values can be carried out sound and light alarm. Which can effectively prevent and avoid the malignant gas burning and explosion accident, has a positive effect on avoid casualties, property losses. The device is economical and practical, intuitive accurate data, strong adaptability and other characteristics, can be widely used in the coal mine work safety. Key words: Gas alarm system； MCU； The sensor 哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 III 目 錄 摘要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 課題研究背景及意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1 課題的主要研究?jī)?nèi)容與要 求 4 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 4 第 2 章 瓦斯報(bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 5 瓦斯爆炸的原因及因素 5 瓦斯爆炸的監(jiān)控手段 6 礦用瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)指 標(biāo)及實(shí)現(xiàn)功能 7 煤礦氣體檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)概述 7 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 7 技術(shù)指標(biāo)要求 8 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 10 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 10 第 3 章 瓦斯報(bào)警系統(tǒng)的硬件選擇 11 MQ7 煙霧傳感器 11 甲烷濃度檢測(cè)儀器按其工作原理 11 MQ5 可燃?xì)怏w檢測(cè)用特點(diǎn)