【正文】 技術(shù)（IST）公司應(yīng)用一種“MegaCas傳感器和微程序控制單元，可檢測(cè)100種以上毒性氣體和可燃性氣體，通過其“氣體檢索”功能掃描，能很快確定是哪一種氣體。報(bào)警器種類也相當(dāng)繁多，有用于一般家庭、集體住宅、飲食餐店、醫(yī)院、學(xué)校成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工廠的各種氣體報(bào)警器和系統(tǒng)，有單體分離型報(bào)警器、外部報(bào)警系統(tǒng)、集中監(jiān)視系統(tǒng)、遮斷連動(dòng)系統(tǒng)、防止中毒報(bào)警防護(hù)系統(tǒng)等。當(dāng)遇到燃?xì)庑孤r(shí)，煤氣的濃度達(dá)到一定值后，報(bào)警器可發(fā)出聲光報(bào)警，或同時(shí)伴有數(shù)字顯示；于此同時(shí)，還可以聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備，有的報(bào)警器可自動(dòng)開啟排風(fēng)扇，把燃?xì)馀懦鍪彝?；有的?bào)警器在報(bào)警時(shí)，可以自動(dòng)關(guān)閉燃?xì)忾y門，以防燃?xì)饫^續(xù)泄漏。為了防止中毒事件再次發(fā)生，提出利用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)防對(duì)策。近年來，我國(guó)部分地區(qū)非職業(yè)性一氧化碳中毒事故時(shí)有發(fā)生。有甚者，因室內(nèi)煤氣濃度過高，引起煤氣爆炸的事故也不少見。每年，因煤氣泄露造成的煤氣中毒事故中，因使用熱水器不當(dāng)或產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題，造成的煤氣中毒事故，全國(guó)均有不少事例。一氧化碳中毒屬內(nèi)科急癥，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)及治療，將會(huì)危及生命。有關(guān)部門經(jīng)長(zhǎng)期測(cè)試同樣得出結(jié)論，燃?xì)鈭?bào)警器防止一氧化碳中毒事故發(fā)生的有效率達(dá)95%以上。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀居民家庭用的燃?xì)鈭?bào)警器，一般安裝在廚房里。美國(guó)目前已有6個(gè)州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝CO報(bào)警器。美國(guó)工業(yè)科學(xué)公司（ISC）一臺(tái)攜帶式氣體監(jiān)控儀可實(shí)現(xiàn)4種氣體監(jiān)測(cè)，采用了統(tǒng)一的軟件，只需要換氣體傳感器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定氣體監(jiān)測(cè)。因此，國(guó)外氣體傳感器技術(shù)得到了較快發(fā)展，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)猜測(cè)，美國(guó)1996年—2022年氣體傳感器年均增長(zhǎng)率為（27～30）％。產(chǎn)量超過20萬支的主要廠家有5家，黑龍江敏感集團(tuán)、太原電子廠、云南春光器材廠、天津費(fèi)加羅公司（合資）、北京電子管廠（特種電器廠），其中前四家都超過100萬支，據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1998年全國(guó)氣敏元件總產(chǎn)量已超過600萬支。硬件部分主要包括氣體傳感器電路、放大電路、A \D轉(zhuǎn)換電路、 單片機(jī)最小系統(tǒng)、單片機(jī)控制電路和報(bào)警電路和數(shù)碼管顯示電路。 煤氣檢測(cè)系統(tǒng)的主要任務(wù)本論文是煤氣檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研制，主要完成：(1) 對(duì)煤氣檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了整體規(guī)劃；(2) 對(duì)煤氣檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件流程設(shè)計(jì)，分為主程序設(shè)計(jì)，A/D轉(zhuǎn)換控制程序的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)處理，濃度顯示程序設(shè)計(jì)、聲光報(bào)警子程序設(shè)計(jì)等；(3) 軟件的調(diào)試，功能仿真；(4) 畫出煤氣檢測(cè)系統(tǒng)的電路原理圖。基于8位和16位單片機(jī)的嵌入式設(shè)備(如儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和顯示、過程控制、工業(yè)自動(dòng)化等)的實(shí)時(shí)應(yīng)用、測(cè)控系統(tǒng)正在走向網(wǎng)絡(luò)智能化。該方案主要包括了可燃?xì)怏w傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、AT89C51單片機(jī)控制電路、聲光報(bào)警電路以及數(shù)碼管顯示電路。放大電路采用的是LM324運(yùn)放進(jìn)行放大微弱的信號(hào)。 氣體傳感器電路設(shè)計(jì)氣體傳感器可以分為六大類：(1) 半導(dǎo)體氣體傳感器。(5) 光學(xué)式氣體傳感器。(2) 對(duì)被測(cè)氣體具有較高的靈敏度，能有效地檢測(cè)允許范圍內(nèi)的氣體濃度。(6) 制造成本低，使用與維護(hù)方便。優(yōu)良的抗乙醇，煙霧干擾能力。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 氫氣中的電阻值如圖33所示，給出了MQ5型氣敏元件的靈敏度特性曲線，從中可以找出氣體濃度的斜率近似的可以看成是線性變化。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。一氧化碳達(dá)到一定濃度以后，會(huì)引起中毒的可能癥狀50ppm 健康成年人在八小時(shí)內(nèi)可以承受的最大濃度200ppm 23小時(shí)后，輕微頭痛、乏力400ppm 12小時(shí)內(nèi)前額痛；3小時(shí)后威脅生命800ppm 45分鐘內(nèi)，眼花、惡心、痙攣；2小時(shí)內(nèi)失去知覺；1000ppm 1小時(shí)內(nèi)死亡1200ppm 45分鐘可能導(dǎo)致死亡我們從上面的數(shù)據(jù)可以看出來，隨著一氧化碳的濃度的升高，CO對(duì)我們的身體的健康就會(huì)造成更大的傷害，所以，我將CO濃度與報(bào)警控制處理方式，進(jìn)行了劃定，為編程參考作為依據(jù)。由此可見，氣體傳感器是本系統(tǒng)檢測(cè)的起點(diǎn)也是系統(tǒng)的核心和重點(diǎn)，選擇合適的傳感器成為決定系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。在圖中接口J3為氣體傳感器的電源接口，氣體傳感器與電阻RV構(gòu)成串聯(lián)型分壓式電路，直流電壓+5V經(jīng)過穩(wěn)壓處理以后，電壓比較穩(wěn)定，給MQ5提供供電電壓和加熱電壓；LM324構(gòu)成增益可調(diào)的放大電路，放大電路的輸出端1管腳接入ADC0809的IN0引腳。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入高電平有效。REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓輸入端,它們決定了輸入模擬電壓的最大值和最小值. VCC：電源，接＋5V。通常，8位逐次比較式ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us左右。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文12圖39 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖ADC0809具有8個(gè)通道的模擬輸入線(IN0～I(xiàn)N7)，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。具體的通道選擇如表32所示：表32 模擬通道選擇成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13本設(shè)計(jì)是使用通道IN0，所以，將DAC0809的C、B和A管腳都接地，即為選通模擬輸入線IN0。下降沿啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。OE（ENABLE）。(1) 晶振電路，即為時(shí)鐘振蕩器，如圖312所示。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16314 時(shí)鐘和復(fù)位電路(3) 電源電路單片機(jī)的Vcc:電源端，Vss ：接地端。當(dāng)P，三極管截至，蜂鳴器不發(fā)聲。 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)317 數(shù)碼管顯示電路顯示用集成的4位數(shù)碼管，七段碼與P0口直接相連，用于輸出P0 口的數(shù)據(jù)給數(shù)碼成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18管；P0口上拉 100的電阻，為了增加驅(qū)動(dòng)能力；~進(jìn)行位選，指定所選的具體的一位。同時(shí)送入數(shù)碼管顯示氣體濃度值。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21 顯示子程序的設(shè)計(jì)流程圖圖43顯示子程序流程圖顯示子程序流程圖如圖43所示。讀取可燃?xì)怏w濃度值后，判斷是否大于設(shè)定的報(bào)警值。該軟件的特點(diǎn)：(1)滿足提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。(4) 支持大量的存儲(chǔ)器和外圍芯片。 A/D轉(zhuǎn)換模塊測(cè)試A/D轉(zhuǎn)換模塊測(cè)試仿真圖如圖51所示。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24圖51 A/D轉(zhuǎn)換模塊測(cè)試仿真圖 顯示模塊測(cè)試圖52顯示模塊測(cè)試仿真圖顯示模塊測(cè)試仿真圖，如圖52所示。該顯示模塊測(cè)試主要是用來驗(yàn)證AT89C51,74LS138和ADC0808的相關(guān)軟件程序正確與否，由圖52所示中顯示的數(shù)據(jù)來看，程序是正確的；同時(shí)驗(yàn)證了AT89C51,ADC0808的軟件編譯程序也是正確的，它們都能控制相關(guān)的硬件正常工作。，報(bào)警的時(shí)候點(diǎn)亮。當(dāng)沒有超過一定的濃度值是處于正常情況，LED_GREEN的亮，LED_RED滅，小喇叭不響，處于不報(bào)警狀態(tài)，即為正常情況處理。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，有自己努力的付出、老師的耐心的講解和同學(xué)的支持，我一直在堅(jiān)持，我相信我能夠做好。成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文28致謝首先，衷心感謝我的指導(dǎo)師熊建老師，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對(duì)我的耐心指導(dǎo)。其次，在設(shè)計(jì)期間，我學(xué)到了不少知識(shí)和理論，明白了如何去處理事物，怎樣去提出問題，怎么分析問題，然后怎么解決問題。也感謝我同組的所有同學(xué)，沒有你們我也不行。 //與74LM138的B相連接sbit P1_2_C=P1^2。 //A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平sbit LED_RED=P1^5。//****************七段碼*****************//高電平點(diǎn)亮七段碼unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x80}。}//****************延時(shí)函數(shù)******************//void delay_1ms(unsigned int i){ unsigned char x, j。x=148。 SAT=1。}//*************Display函數(shù)*******************////Display函數(shù)的功能:將采集到的電壓值轉(zhuǎn)換為實(shí)際氣體濃度值進(jìn)行顯示void Display(unsigned int date) { unsigned int ge,shi,bai,qian。 //提取十位ge=date%10。 //A 選擇千位數(shù)碼管 P0=table[qian]。//B成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 通信工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文35 P1_0_A=1。 //點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn) //delay_1ms(3)。//A 選擇十位數(shù)碼管 P0=table[shi]。 P1_2_C=0。 //將個(gè)位的數(shù)據(jù)送給個(gè)位 delay_1ms(3)。 //中斷INT0允許EA=1。 if(DATA400) //判斷是否需要報(bào)警 { SPEAKER=0。 delay_1ms(2)。 SPEAKER=1。 SPEAKER=0