【正文】 該矩陣掃描鍵盤由行線和列線組成， 、 、 、 構(gòu)成鍵盤的行線， 、 、 、 構(gòu)成鍵盤的列線。以下為具體的程序。 *pData=nValue。 PCTL1=0xA540。 最小系統(tǒng)設(shè)計 主處理模塊主要是將各個模塊進行協(xié)調(diào)處理和實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。 （ 9） 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 （ 3） 指令 3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。當 RS 和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS 為高電平 R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 圖 38 為放大增益為 20 接線圖。增大這個電容的容值，減緩直流基準電壓的上升、下降速度，有效抑 制噪聲。 （ 3） 選好調(diào)節(jié)音量的電位器。電路由單電源供電，故為 OTL 電路。 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 28 圖 36 LM386 LM386 內(nèi)部電路原理圖 如 圖 37 所示。 模塊 該部分電路主要是驅(qū)動一個蜂鳴器 ，這樣只需要將蜂鳴器的一端接地，另一端以單片機進行相接就可以了。在設(shè)計時為了程序設(shè)計的方便性，鍵盤的列線采用的是 、 、 、 ，這樣可以利用該管腳的中 斷功能。電源電路具體如 圖 33 所示。該系統(tǒng)的時鐘部分是采用晶體振蕩器實現(xiàn)的 [7]。 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 22 第 3 章 硬件部分 本章主要介紹硬件部分的各個模塊，這些模塊包括電源 模塊 及復(fù)位模塊，鍵盤輸入模塊，報警模塊，顯示模塊。當煙霧逐漸減少，傳感器 MQ－ 2導(dǎo)電率升 高，加在電極間兩端 H— H的電壓升高，輸出電壓變小，晶體管 9013 截止，則繼電器 JRC－ 4100F 兩端電壓為零，繼電器跳轉(zhuǎn)為常態(tài)，風扇 FAN 停止轉(zhuǎn)動，通電指示燈變亮。 部件 材料 1 氣體敏感層 二氧化錫 2 電極 金（ Au） 3 測量電極引線 鉑（ Pt） 4 加熱器 鎳鉻合金（ NiCr） 5 陶瓷管 三氧化二鋁 6 防爆網(wǎng) 100目雙層不銹鋼（ SUB316） 7 卡環(huán) 鍍鎳銅材（ NiCu） 8 基座 膠木或尼龍 9 針狀管腳 鍍鎳銅材（ NiCu） 圖 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 19 此次的 MQ2傳感器因為在 protues 的元器件庫中無法找到，然后只能利用 protel 進行設(shè)計。 3Ω 室溫 PH 加熱功耗 ≤ 900mW 20 10 0 10 20 30 40 50 ℃Rs/R060%RH30%RH85%RH 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 17 B. 環(huán)境條件 C. 靈敏度特性 敏感體功耗（ Ps）值： Ps=Vc2 Rs/(Rs+RL)2 傳感器電阻（ Rs）值： Rs=(Vc/VRL1) RL 結(jié)構(gòu)，外形 MQ2氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖 4所示 (結(jié)構(gòu) A或 B), 由微型 Al2O3陶瓷管、 SnO2 敏感層 ,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。如果半導(dǎo)體的功函數(shù)大于吸附分子的離解能，則吸附分子將向器件釋放出電子，而形成正離子吸附。硫化氫氣敏傳感器是采用 MOS 場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu) ,利用過渡金屬作柵極的氣敏元件 ,當空氣中存在硫化氫時 ,場效應(yīng)晶體管的開啟電壓發(fā)生變化 ,變化的幅度與硫 化氫的濃度成比例?？梢栽趩瓮ǖ郎蠈崿F(xiàn)單基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 13 次轉(zhuǎn)換或多次轉(zhuǎn)換，也可以在序列通道上實現(xiàn)單次轉(zhuǎn)換或重復(fù)轉(zhuǎn)換。 ? 安全熔絲的程序代碼保護 。 A/D 轉(zhuǎn)換器具有采樣保持和自動掃描 特點。 ? 一個硬件乘法 器。 ? 帶有 7 個捕獲 /比較寄存器的 16 位定時器 Timer_B7。半導(dǎo)體氣敏傳感器的性能主要看其靈敏度、選擇性 (抗干擾性 )和穩(wěn)定性 (使用壽命 )。 使用接觸燃燒式氣敏傳感器，其探頭的阻緩及中毒 ,是不可避免 的問題。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電 檢測元件。它的測量原理是：將加熱后的鉑電阻線圈置于目標煙霧中，由于向目標氣體傳送熱量造成溫度降低，引起電阻值變化，傳感器即測量電阻值的變化情況 。 氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發(fā)生反應(yīng)，然后是憎水屏障，最終到達電極表面。兩者之間的區(qū)域淀積了能吸附 VOC 的聚合物膜。例如，在 Pt 絲上涂敷活性催化劑 Rh 和 Pd 等制成的傳感器，具有廣譜特性，即可以檢測各種可燃氣體。其原理是氣敏材料在通過氣體時產(chǎn)生離子，從而形成電動勢，測量電動勢從而測量氣體濃度。 (2) 硬件電路部分： 第 3 章詳細介紹了 系統(tǒng)的硬件電路圖， MSP430的結(jié)構(gòu)圖及外圍電路。 MSP430 系列單片機的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。由系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU和各功能所需的時鐘。這些特點保證了可以編制出高效的源程序 。 2020 年 TI 公司又公布了 BOOTSTRAP LOADER 技術(shù)，利用它可在燒斷熔絲以后只要幾根線就可更改并運行內(nèi)部的程序。 2020 年 7 月推出了 F13x/F14x 系列，在 2020 年 7 月到 2020 年又相繼推出 F41x、 F43x、F44x。這也表明了這幾個系列的開發(fā)模式，即：用戶可以用 EPROM 型開發(fā)樣機；用 OTP 型進行小批量生產(chǎn)；而 ROM 型適應(yīng)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。 DS18B20 使用中注意事項 .......... 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞 氣敏傳感器 報警器 msp430單片機 溫度傳感器 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 II Abstract With the wide use of natural gas, each residential towers were enveloped by the gas. The popularity of natural gas to public life brought convenient, reduce the city39。 基于 MSP430 單片機的 室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 總計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 47 頁 表格 6 個 插圖 19 幅 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 I 摘 要 隨著天然氣的大量使用 ,每一座居民大樓都被天然氣所 “ 籠罩 ” 。s pollution and improve the life quality and efficiency, but at the same time, natural gas is also potential dangerous, once produce large leak, disposal not timely could trigger, the big bang to people39。 溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ..... 錯誤 !未定義書簽。 2020 年推出了 11X/11X1 系列。這些全部是 Flash 型單片機。這為系統(tǒng)軟件的升級提供了又一方便的手段。 運算速度快 MSP430 系列單片機能在 25MHz 晶體的驅(qū)動下，實現(xiàn) 40ns 的指令周期 16 位的數(shù)據(jù)寬度、 40ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 3 現(xiàn)乘加運算）相配合 ,能實現(xiàn)數(shù)字信號處理的某些算法（如 FFT 等）。并且這些時鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對總體功耗的控制。 方便高效的開發(fā)環(huán)境 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三種類型的器件，這些器件的開發(fā)手段不同。 (3)軟件部分 ： 介紹了系統(tǒng)的軟件流程圖。由于這種傳感器電導(dǎo)率高，靈敏度和選擇性好，得到了廣泛的應(yīng)用，幾乎打入了石化、環(huán)保、礦業(yè)等各個領(lǐng)域，僅次于金屬氧化物半導(dǎo)體氣體 傳感器。接觸燃燒式氣體傳感器在環(huán)境溫度下非常穩(wěn)定，并能對爆炸下限的絕大多數(shù)可燃性氣體進行檢測，普遍應(yīng)用于石油化工廠、造船廠、礦井隧道、浴室、廚房等處的可燃性氣體的監(jiān)測和報警 。被吸附的分子增加了傳感器的質(zhì)量，使得聲波在材料表面上的傳播速度或頻率發(fā)生變化，通過測量聲波的速度或頻率來測量氣體體積分數(shù)。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng)，以形成充分的電信號，同時防止電解質(zhì)漏出傳感器。溫度的變化情況是目標氣體熱傳導(dǎo)率的函數(shù)，而對于一種給定的氣體，熱傳導(dǎo)率是它固有的物理特性。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。阻緩是當在氣體與空氣的混合物中含有硫化氫等含硫物質(zhì)的情況下，則有可能在無焰燃燒的同時，有些固態(tài)物質(zhì)附著在催化元件表面，阻塞載體的微孔，從而引起響應(yīng)緩慢反應(yīng)滯緩，靈敏度降低。 經(jīng)過對比上述兩種氣敏傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半 導(dǎo)體氣敏傳感器的優(yōu)點更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價格便宜，且不會發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護成本較低等。 ? 兩個具有中斷功能的 8 位并行端口 。 [2] 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 12 MSP430F149 的特點 ? 低電壓 (電壓范圍是 }，超低功耗 ( 1MHz 280uA ) 。 ? 具有靈活的時鐘設(shè)計。 MSP430F149 的定時器及轉(zhuǎn)換模塊 在 MSP430F149中有一個 16位定時器和一個 12位轉(zhuǎn)換模塊 ADC12。對于序列通道轉(zhuǎn)換，采樣順序完全由用戶定義。一氧化碳氣敏傳感器是利用以二氧化錫為基體的鉑－銻－二氧化錫敏感材料制成的表面電阻控制型敏感器件 ,當空氣中有微量的一氧化碳存在時 ,器件的電阻急劇下降。具有正離子吸附傾向的氣體有 H CO,碳氫化合物和醇類等，被稱為還原型氣體或電子供給型氣體 半導(dǎo)體氣敏傳感器的參數(shù) 1）工作電壓： 5VDC 2）靜 態(tài)功耗： ≤15mW 3）工作溫度：－ 10℃ ~50℃ 4）相對濕度： ≤95% 5）初期穩(wěn)定時間： ≤3 min. 6）檢測濃度范圍： 0~2020ppm（一氧化碳） MQ2 的相關(guān)參數(shù) 采用的 MQ2氣體傳感器， MQ2氣敏傳感器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。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個用于信號取出，２個用于提供加熱電流 。 元器件選擇 電源采用 輸入 AC： 220V 50Hz，輸出 DC：穩(wěn)壓 5V 的電源變壓器；煙霧傳感器 MQ－ 2；一個 50K 的電位器；一個 1 K 的電阻；一個三腳的開關(guān)；晶體管采用 9013 型號；繼電器采用 JRC－ 4100F 5V 的型號； 通電指示燈采用 的淡綠發(fā)光二極管；風扇 FAN 為 5V 的單轉(zhuǎn)向小型風扇 。 注：為了使到在煙敏器件電路發(fā)生故障的時候煙灰缸還能工作，我們另外接了一個手動的開關(guān)（如電路圖中的開關(guān) K），這樣，當電路發(fā)生故障的時候，我們可以手動的開啟電機，一樣能達到抽煙過濾的功能。 電源模塊 采用 TI 公司的TPS76033 芯片，保證 MSP430F149 單片機的工作電壓。考慮到電源的輸入紋波對單片機的影響，在電源的管理腳增加一個 的電容來實現(xiàn)濾波，以減小輸入端受到的干擾。 基于 MSP430 單片機的室內(nèi)煤氣與天然氣泄漏報警系統(tǒng)設(shè)計 25 圖 33 電源電路 復(fù)位電路：在單片機系統(tǒng)里，單片機需要復(fù)位電路，復(fù)位 電路可以采用 RC 復(fù)位電路，也可以采用復(fù)位芯片實現(xiàn)的復(fù)位電路， RC 復(fù)位電路具有經(jīng)濟性，但可靠性不高，用復(fù)位芯片實現(xiàn)的復(fù)位電路具有很高的可靠性，因此為了保證復(fù)位電路的可靠性，該系統(tǒng)采用復(fù)位芯片實現(xiàn)的復(fù)位電路，該系統(tǒng)采用 MAX809 芯片 [1]。這樣在沒有按鍵按下的情況下 ，該四個管腳的電平 為高電平，如果有按鍵按下時 ，則相應(yīng)的列線管腳為低電平，這時通過設(shè)置 、 、 、 為低電平觸發(fā)中斷方式，低電平就觸發(fā)中斷而 進入中斷服務(wù)程序，從而獲得輸入的數(shù)據(jù) 。 而