【正文】 煤氣泄露控制是一項(xiàng)十分重要且非常有意義的工作，盡管本文取得了一些成果，但在檢測精度、檢測系統(tǒng)的可靠性等方面，仍存在一些不足需要進(jìn)一步研究。 ④ 編譯、連接：在設(shè)置好工程后，既可以進(jìn)行編譯、連接。這個(gè)對話框要求選擇目標(biāo) CPU（即我們所 使用的芯片型號 AT89C51），點(diǎn)擊 ATMEL 前面的“ +”號，展開該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后點(diǎn)擊確定按鈕，回到主界面。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。因此，使用 C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。首先要給傳感器預(yù)熱三分鐘，因?yàn)?MQ7型半導(dǎo)體電阻式氣體傳感器在不通電存放一段時(shí)間后，再次通電時(shí)，傳感器不能立即正常采集氣體信息，需要一段時(shí)間預(yù)熱。 ⑧ 故障率低，易于校準(zhǔn)和維護(hù)。 根據(jù)以上對傳感器的相關(guān)知識的介紹，我們可以明確傳感器是測量、控制系統(tǒng)的，必須具備良好的性能。 薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底 (基板 )上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。 與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個(gè)方向： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 硬件電路設(shè)計(jì) 20 ① 在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實(shí)際使用。 按照其用途，傳感器可分類為：壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器及 24GHz 雷達(dá)傳感器。 ③ 傳感器的分類 可以用不同的觀點(diǎn)對傳感器進(jìn)行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理 (傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng) )；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。通?？捎梅娇驁D表示，如圖 所示： 被測量 圖 傳感器的組成 敏感元件 —— 直接感受被測量（一般為非電量），并輸出與被測量成確定關(guān)系的其他量（也可以包括電量）的元件。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。 新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。首先送出口 地址并以信號有效時(shí)， 即 OE信號有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接收 。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。 GND：地。 START： A／ D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換）。 ⑤ 工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 。當(dāng)然一定的誤差是可以在使用中被接受的，就算使用 的晶體振蕩器也會因晶體本身所存 在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分的 小的，可以忽略不計(jì)。 上式中如設(shè)置了 PCON 寄存器中的 SMOD 位為 1 時(shí)就可以把波特率提升 2 倍。波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。在模式 1 中，當(dāng) SM2=0， RB8 是已接收數(shù)據(jù)的停止位。 REN 是由軟件置位或清零。 通常在標(biāo)準(zhǔn)的 或 等頭文件中已對其做了定義，只要用 include 引用就可以了。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。 P3口 ： P3 口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。 P1 口管腳寫入 “ 1” 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作 輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。其內(nèi)部有一個(gè) 8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8路模擬輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。處理后的信息將通過單片機(jī)控制，以驅(qū)動報(bào)警。在本次設(shè)計(jì)中，使用的核心器件是單片機(jī)和一氧化碳傳感器。 單片機(jī)系統(tǒng)：指按照單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對象的資源要求而構(gòu)成的基本系統(tǒng)，如時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和擴(kuò)展存儲器等與單片機(jī)構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。如傳感器信號輸入、人機(jī)交互操作、伺服驅(qū)動等。 MQ7氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高，這種傳感器可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。 方案二：采用雙傳感器，采用相互補(bǔ)償?shù)姆椒z測房間氣體濃度，將檢測到的濃度結(jié)果通過運(yùn)算放大器放大后送入模 /數(shù)芯片中進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，利用MCS51 單片機(jī)控制聲音報(bào)警。 ② 對上述四個(gè)部分進(jìn)行分析，得到如下一些基本的結(jié)論： 1)信號接收部分為了能準(zhǔn)確采集到氣體濃度的變化應(yīng)選用傳感器敏感器件，河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 方案設(shè)計(jì) 5 為使其有效部分的檢測房間中氣體濃度，必須選用高溫一氧化碳傳感器。 具體實(shí)現(xiàn)如下功能： ① 系統(tǒng)要求設(shè)置正常工作狀態(tài)除正常工作狀態(tài)外 ,蜂鳴器處于關(guān)閉狀態(tài)。 ② 軟件問題 它的軟件設(shè)計(jì)主要有延時(shí)處理和數(shù)據(jù)比較 2 個(gè)部分。 ③ 能起到預(yù)防一氧化碳中毒的效果，使人們高枕無憂。燃?xì)鈭?bào)警器可分為可燃?xì)怏w泄漏儀（簡稱“檢漏儀”）、可燃?xì)怏w報(bào)警控制器（簡稱“控制器”）、可燃?xì)怏w探測器（簡稱“探測器”）、家用可燃?xì)怏w報(bào)警器（簡稱 “報(bào)警器”）四大系列產(chǎn)品。美國目前已有 7個(gè)州 11個(gè)城市通過立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝一氧化碳報(bào)警器。城市燃?xì)獾钠占芭c應(yīng)用無疑對改善城市的環(huán)境質(zhì)量和提高具名的生活質(zhì)量發(fā)揮了巨大的作用。該報(bào)警器對一氧化碳（ CO）進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，當(dāng)一氧化碳的濃度超過允許值時(shí)，控制電路進(jìn)行報(bào)警。在微機(jī)控制技術(shù)、傳感器在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、智能儀表、通信、家用電器等方面得到了廣泛應(yīng)用，顯著提高了各種設(shè)備的技術(shù)水平和自動化程度。 2020 年黨中央國務(wù)院提出“西部大開發(fā)”的重大戰(zhàn)略部署，特別是 2020 年“西氣東輸”第一期工程正式開工。目前常用的有感煙、感溫和可燃?xì)怏w火災(zāi)報(bào)警器。 由于發(fā)生一氧化碳中毒事件的普遍性和隱蔽性，迫切需要一種能夠很好的監(jiān)控室內(nèi)一氧化碳濃度的儀器，并且在一氧化碳濃度過高時(shí)能夠報(bào)警提高人們注意力，保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)安全。 課題研究的目的及意義 目前，現(xiàn)有一氧化碳檢測儀器主要是面對 工礦企業(yè)或者公共場所的檢測，價(jià)格高昂，對家庭也不適用。濃度檢測模塊主要有燃?xì)鈧鞲衅鹘M成，它是整個(gè)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的元件。它包括對各種元器件的功能和接發(fā)的了解以及對各種元器件的選擇和設(shè)計(jì)方案的選擇。 2)信號處理 部分是將接收部分得到的電壓或電流等變化進(jìn)行必要放大，為后一部分信號控制提供準(zhǔn)備。 方案一：采用單個(gè) 傳感器檢測房間氣體濃度，將檢測到的濃度結(jié)果通過運(yùn)算放大器放大后送入模 /數(shù)芯片中進(jìn)行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，利用 MCS51 單片機(jī)控制聲音報(bào)警。 半導(dǎo)體一氧化碳傳感器 MQ7 所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。通常將滿足海量高速數(shù)據(jù)計(jì)算的計(jì)算機(jī)稱為通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；而把面向工控領(lǐng)域?qū)ο螅度氲焦た叵到y(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計(jì)算機(jī)稱之為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。單片機(jī)是完全按嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)的單芯片形態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)，能滿足面對 控制對象、應(yīng)用系統(tǒng)的嵌入、現(xiàn)場的可靠運(yùn)行及非凡的控制品質(zhì)等要求，是發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，檢測信號進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理。內(nèi)帶 4K 字節(jié)的內(nèi)存和程序保護(hù)系統(tǒng)，使用于程序的調(diào)試修改和保密，各管腳的功能在隨后的知識中加以介紹。 氣體傳感器輸出為模擬量，需要利用 A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送給8051 單片機(jī)；晶振和 按 鍵控制作為 8051 單片機(jī)的外圍輸入電路，蜂鳴器作為報(bào)警用的 8051 單片機(jī)的外圍輸出電路；顯示 電路采用了 LED 顯示，由 8051 單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)顯示。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址 的位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在 低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。發(fā)送器則不需 要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時(shí)也不必用到發(fā)送中斷去處 理發(fā)送數(shù)據(jù)。 SM2 在模式 模式 3 中為多機(jī)處理 通信使能位。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 硬件電路設(shè)計(jì) 13 RB8 接收數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是已接收數(shù)據(jù)的第 9 位。在任何模式下， TI 都必 須由軟件來清除，也就是說在數(shù)據(jù)寫入到 SBUF 后，硬件發(fā)送數(shù)據(jù)，中斷響應(yīng)（如中斷打開），這時(shí) TI=1，表明發(fā)送已完成， TI 不會由硬件清除，所以這時(shí)必須用軟件對其清零。它的波特率是可變的，其速率是取決于定時(shí)器 1 或定時(shí)器 2 的定時(shí)值 。模式 1 和模 式 3 的波特率是可變的，取決于定時(shí)器 1 或 2（ 52 芯片）的溢出速率。代入公式： 9600＝ (2247。 ② 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 ～ ： 8位數(shù)字量輸出端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號可用作中斷申請 。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小 到 nm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 us 的瞬間反應(yīng)。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。測量電路視傳感器元件的類型而定。 有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。 開關(guān)傳感器 —— 當(dāng)一個(gè)被測量的信號達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號。 按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器和陶瓷傳感器。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變形 。 ⑤ 時(shí)間老化特性優(yōu)良。在設(shè)計(jì)中，單片機(jī)的 、 、 分別控制繼電器以及蜂 鳴器，通過編程讓傳感器的數(shù)據(jù)和給定值進(jìn)行比較。 C 語言有功能豐富的庫函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。用過匯編語言后再使用 C語言 來開發(fā)，體會更加深刻。 程序調(diào)試的步驟 ① 源文件的建立：使用菜單 “ FileNew” 或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開一個(gè)新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語言源程序。雙擊文件名，即可打開源程序。分析本文設(shè)計(jì)，可得如下的結(jié)論 : ① 在硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以集成 A/D 轉(zhuǎn)換等多種功能的 89C51 單片機(jī)為核心，使得結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了煤氣檢測的數(shù)字化，為實(shí)現(xiàn)智能化奠定了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高了煤氣檢測可靠性。 ③ 關(guān)于報(bào)警器報(bào)警閉值確定問題，需要研究一種新的閉值確定方法，以提高檢測的可靠性。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 25 結(jié)論 本文設(shè)計(jì)和 實(shí)現(xiàn)了一種基于 AT89C51 單片機(jī)的智能煤氣泄漏控制器系統(tǒng)。雙擊一氧化碳 .c 文件，將文件加入項(xiàng)目。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含 :編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。使用 C 語言肯定要使用到 C 編譯器，以便把寫好的 C 程序編譯為機(jī)器碼，這樣