【正文】 求。 (2) 系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。我們應(yīng)當(dāng)查找和分析故障原因，看成是一次好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，只有這樣我們才會(huì)有進(jìn)步，才會(huì)提高自己的分析能力。只有有了大量的可靠實(shí)驗(yàn)記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)上的問(wèn)題，完善設(shè)計(jì)方案。 （ 4）要正確選擇測(cè)量點(diǎn)。為此，需注意以下幾點(diǎn)：調(diào)試結(jié)果是否正確，很大程度受測(cè)量正確與否和測(cè)量精度的影響。 (3) 運(yùn)行主程序，檢查系統(tǒng)是否能用鍵盤修改當(dāng)前煤氣報(bào)警難度臨界值，能否正常運(yùn)行。然后修改計(jì)時(shí)緩沖區(qū)內(nèi)容，調(diào)用拆字程序，調(diào)試顯示模塊。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)與恢復(fù)。原因是對(duì)電路要求沒(méi)有吃透，或者是對(duì)所用器件的原理沒(méi)有完全掌握。有些很難用肉眼去發(fā)現(xiàn)，可用萬(wàn)用表逐步按照電路原理圖 檢查印制電路板中所有器件的各引腳，尤其是電源的連接是否正確；檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障，順序是否正確；檢查各開(kāi)關(guān)按鍵是否能正常開(kāi)關(guān)，連接是否正確；各個(gè)限流電阻是否短路等。對(duì)于硬件 ,我們?cè)诜桨傅拇_定和實(shí)施時(shí)，首先考慮對(duì)于不同的功能模塊具體采用的接口方式、接口芯片及驅(qū)動(dòng)電路 ,要做的工作主要是查閱資料，由于單片機(jī)外圍接口電路可借鑒的資料十分豐富，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，如果能清楚的了 解參考資料的設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)要點(diǎn)，應(yīng)該說(shuō)原理上的錯(cuò)誤一般不會(huì)出現(xiàn)。 （ 6） 如有必要可增加加密措施，以保護(hù)自身的合法的知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)利。 （ 2） 各功能子程序應(yīng)實(shí)現(xiàn)模塊化、子程序化，以便于調(diào)試、連接、移植和修改。而同一臺(tái)試驗(yàn)樣機(jī)之所以也能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，不僅是因?yàn)樗B接的外圍設(shè)備不同，更重要的是因?yàn)橹С炙ぷ鞯能浖煌５行У母唠娖叫盘?hào)必須維持兩個(gè)機(jī)器周期以上，用以完成單片機(jī)復(fù)位初始化操作。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) 在讀外部 ROM 時(shí)， /PSEN 有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部 ROM單元的操作。 ～ ： P1 口 8位雙向輸入輸出口線，完成數(shù)據(jù)的傳送；在單片機(jī)處于編程工作方式時(shí)，由它輸入存 儲(chǔ)器單元地址的低 8位。隨著周圍環(huán)境中煤氣濃度的下降，氣敏傳感器 QMN5 的極間電阻將逐步增大，檢測(cè)信號(hào)逐漸變小 ,不能驅(qū)動(dòng)后級(jí)電路而使其工作，此時(shí)單片機(jī) P0 口輸出低電平，固態(tài)繼電器 SSR 斷開(kāi)，停止聲音報(bào)警電路、關(guān)閉排氣扇并打開(kāi)煤氣通路，系統(tǒng)又進(jìn)行下一輪的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 兩組數(shù)據(jù)輸出線可獨(dú)立使用也可合并使用，當(dāng)合并使用時(shí) OUTA0 為最高位，OUTB0 為最低位。 BD：顯示熄滅輸出端，低電平有效。 SHIFT：移位信號(hào)輸入端，高電平有效。 SL0～ SL3：掃描輸出端，用于掃描鍵盤和顯示器。 CS：片選輸入端，低電平有效。 D0～ D7：數(shù)據(jù)總線，雙向三態(tài)總線。改變高電平與低電平出現(xiàn)的頻率，即可以讓蜂鳴器發(fā)出音樂(lè)以及讓發(fā)光二極管閃爍，此種設(shè)計(jì)更加增強(qiáng)了報(bào)警的警覺(jué)效果。本次設(shè)計(jì)所用的固態(tài)繼電器的特性參數(shù)及外形和電路符號(hào)如下所示。例如，計(jì)算機(jī)終端接口電路、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端裝置、數(shù)字程控裝置、測(cè)量?jī)x表中的微電機(jī)控制、各種調(diào)溫裝置、自動(dòng)售貨機(jī)、貨幣兌換機(jī)、交通信號(hào)燈開(kāi)關(guān)以及一些耐潮濕、耐腐蝕、易燃易爆的場(chǎng)合，均宜使用固態(tài)繼電器作為開(kāi)關(guān)器件。 圖 37 檢測(cè)電路原理圖 執(zhí)行控制電路的設(shè)計(jì) (1) 固態(tài)繼電器的選擇 固態(tài)繼電器簡(jiǎn)稱為 SSR，是一種由集成電路和分立元件組合而成的一體化無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)元件，其輸入端僅需要很小的控制電壓和控制電流，且能與TTL、 CMOS 等集成電路實(shí)現(xiàn)良好兼容。 (2) 檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 電路原理圖如圖 37所示，由于系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、精確性和可靠性要求非常高，系 統(tǒng)采用單片機(jī)作為現(xiàn)場(chǎng)控制器，完成對(duì)煤氣濃度信號(hào)的采集、運(yùn)算、控制。 ⑵ 加熱電壓的改變會(huì)直接影響元件的性能 ,所以在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)使用為佳。 （ 3）時(shí)鐘電路的要求 為了保證單片機(jī)同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下，嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。為了使用方便和設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)化及設(shè)計(jì)要求 ,本次設(shè)計(jì)所采用的是按鍵手動(dòng)復(fù)位。在加電開(kāi)機(jī)時(shí)， RST 上的電壓從 Vcc逐漸下降， RST 引腳的電位是Vcc 與電容電壓的差， RST上的電壓必須保證在斯密特觸發(fā)器的閥值電壓以上足夠長(zhǎng)時(shí)間，以滿足復(fù)位操作的要求。 b、當(dāng)系統(tǒng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)復(fù)位操作重新啟動(dòng)單片機(jī)。在進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，也是可以采用這種思想的，即把整個(gè)電路構(gòu)想分為若干功能塊，然后再用較簡(jiǎn)單的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能塊。目前，這種器件已在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。基于上述考慮，所以我們選擇方案一。綜上所述，選擇第二種方案。 方案二：采用芯片 AD574 和多路模擬開(kāi)關(guān) CC4051,CC4051 完成多路煤氣濃度的切換功能， AD574 進(jìn)行模擬數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，分辨率為 12位，精度較高，但控制很麻煩且硬件資源較貴。目前，直流穩(wěn)壓電源的制作方案較多，而且可供選擇的余地較大，我們本著簡(jiǎn)單、實(shí)用、安全、可靠的原則，著重從以下兩個(gè)方案中進(jìn)行了選擇： 方案一：采用計(jì)算機(jī) USB 電源供電，優(yōu)點(diǎn)是不需要任何硬件、工作效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)；缺點(diǎn)是使用不方便且只能提供單一的 +5V 電源。 單元電路的方案論證與比較 單片機(jī)的選擇 本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)， AT89S52 是一種低功耗、高性能的片內(nèi)4kB 快閃可編程 /擦除只讀存儲(chǔ)器 CMOS 微控制器，與 MCS51 微控制器產(chǎn)品系列兼容，使用高密度、非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造，存儲(chǔ)器可循環(huán)寫入 /擦除 1000 次。當(dāng)有煤氣泄漏時(shí)，用 QMN5作為檢測(cè)探頭為報(bào)警電路工作，發(fā)出報(bào)警聲響并啟動(dòng)排風(fēng)扇系統(tǒng)，報(bào)警電路采用 NE555 組成的可控多諧振蕩器控制。可以同時(shí)修改Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)，也可以單獨(dú)修改，“ A”鍵為運(yùn)行鍵 ,當(dāng)按下“ A”鍵 , 系統(tǒng)則開(kāi)始運(yùn)行。 ⑤ 故障排除后可自動(dòng)煤氣管道電磁閥進(jìn)行供氣。本系統(tǒng)是針對(duì)小區(qū)整體監(jiān)控的實(shí)際要求完成的，實(shí)現(xiàn)的功能如下： ① 實(shí)現(xiàn)對(duì)煤氣泄漏的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 ? MCS51系列單片機(jī)是控制系統(tǒng)常用的單片機(jī)，應(yīng)用在很多領(lǐng)域，利用它完成的報(bào)警系統(tǒng)有很多。當(dāng)在空氣中含有可燃、危險(xiǎn)氣體之時(shí)報(bào)警器會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警、并及時(shí)切斷氣源 ,同時(shí)還可啟動(dòng)排氣扇將有毒氣體排出室外 ,因此防悲劇于未然的必要性就變的更重要 ,本課題就是在這種趨勢(shì)下而立項(xiàng)的，利用 AT89S52 單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能煤氣監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，它是以單元為單位，能完成對(duì)整個(gè)小區(qū)的總體監(jiān)控。基于單片機(jī)的智能煤氣泄漏監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 章 緒 論 課題背景 20 世紀(jì)電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能得到進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。然而 ,目前在國(guó)內(nèi)煤氣泄漏，引起中毒、爆炸時(shí)有發(fā)生，直接威脅著人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，而智能煤氣泄漏監(jiān)控報(bào)警器，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的檢測(cè)出有沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏情況。在防止突發(fā)事件中，對(duì)報(bào)警器件有 極大的需求，它們被設(shè)計(jì)用于，對(duì)由于有害或易燃?xì)怏w泄漏造成的中毒、昏迷或火災(zāi)及時(shí)提出警報(bào)。 煤氣報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)際功能和基本原理 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 ,人民生活水平的不斷提高 , 使用煤氣的居民越來(lái)越多 ,煤氣安全便應(yīng)運(yùn)而生，煤氣泄漏監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn) ,確保了人們?cè)谑褂妹簹鈺r(shí)的安全。 ④ 根據(jù)報(bào)警狀態(tài)自動(dòng)關(guān)閉煤氣管道電磁閥并開(kāi)啟排氣裝置。 在系統(tǒng)的開(kāi)始和執(zhí)行過(guò)程 中可以按“ B”鍵來(lái)修改報(bào)警臨界值。因此用 QMN5可作為煤氣、可燃?xì)獾鹊臋z測(cè)探頭。 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 比較上述兩種方案，方案一雖然電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低和易于實(shí)現(xiàn) ,但該系統(tǒng)功能單一 ,只適用于家庭用戶使用而不能用于一個(gè)小區(qū)的監(jiān)控；方案二此系統(tǒng)硬件資源簡(jiǎn)潔、價(jià)格低廉，系統(tǒng)能將復(fù)雜的硬件功能全部采用軟件實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)控制靈活，能很好地滿足本課題的基本要求及其擴(kuò)展要求；且能夠使人在定時(shí) /計(jì)數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計(jì)方面得到 鍛煉與提高，故本次設(shè)計(jì)采用方案二。 電源部分 系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)主要是指 3 個(gè)方面的指標(biāo)：一是如何降低電源的功耗；二是如何設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)對(duì)不同電源電壓的需要，即電源分配方案的選擇；三是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的管理和控制。 模擬信號(hào)與 A/D 轉(zhuǎn)換部分 被測(cè)信號(hào)為一路由