【正文】 的成績(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。就是這樣的設(shè)計(jì)方法，我相信，以后在工作中，也能讓我在條理分明的完成各種任務(wù)。不光要有知識(shí)，也要有方法和步驟，這才是我們四年工科學(xué)習(xí)，得到最多的。解決方法如下：由于單片機(jī)為順序檢測(cè)，氣敏元件在短路故障報(bào)警解除后，此電壓依然高于濃度超限設(shè)定值，必然會(huì)引起濃度報(bào)警，解決辦法是，在人工干預(yù)后，在通風(fēng)后，復(fù)位系統(tǒng)即可。主程序還包括顯示子程序，T0中斷子程序等，子程序的結(jié)構(gòu)更加易于調(diào)試。程序主要分為分為主程序、中斷子程序、線性化處理子程序、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制子程序，液晶顯示、鍵掃描子程序、報(bào)警和控制繼電器七個(gè)部分。實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)控制電磁閥來(lái)控制開(kāi)關(guān)，需要使用天然氣時(shí)打開(kāi)氣閥，排風(fēng)扇也是一樣。 (2）具有轉(zhuǎn)換起停控制端。而通風(fēng)扇不需要常開(kāi)觸點(diǎn)，所以，綠色為工作。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。而在AOUT輸出的是模擬信號(hào)，方便接出到模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，得到具體的濃度值。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 MQ2在不同氣體濃度下電阻值曲線可見(jiàn)在比較穩(wěn)定的環(huán)境下，MQ2的電阻曲線基本是線性的，這樣對(duì)濃度計(jì)算非常方便。 氣體傳感器電路氣體傳感器部分次用MQ2作為傳感器。 EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。當(dāng)單片機(jī)自動(dòng)處理過(guò)后，天然氣濃度仍然無(wú)法有效控制，單片機(jī)即做報(bào)警處理，提醒人工干預(yù)。我們用來(lái)檢測(cè)天然氣，工作很穩(wěn)定。(2)光反應(yīng)氣體傳感器是利用氣體反應(yīng)產(chǎn)生色變引起光強(qiáng)度吸收等光學(xué)特性改變，傳感元件是理想的，但是氣體光感變化受到限制，傳感器的自由度小。為彌補(bǔ)固體電解質(zhì)導(dǎo)電的不足，近幾年來(lái)在固態(tài)電解質(zhì)上燕鍍一層氣體敏膜，把圍周環(huán)境中存在的氣體分子數(shù)量和介質(zhì)中可移動(dòng)的粒子數(shù)量聯(lián)系起來(lái)。Fe2OTiO2屬于此種，對(duì)可燃性氣體敏感。NiO為P型半導(dǎo)體，氧化性氣體使電導(dǎo)下降，對(duì)O2敏感。所以綜合考慮之后，放棄方案一，采用方案二用燃?xì)鈧鞲衅髯鳛橹鱾鞲衅??？蛇xEN28J60網(wǎng)絡(luò)模塊，提供濃度信息和危險(xiǎn)狀態(tài)的遠(yuǎn)程傳輸。在網(wǎng)卡模塊，因?yàn)?1系列能穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)卡芯片，比較少，也不是很主流，采用的都是貼片設(shè)計(jì)，所以在網(wǎng)卡方面，選取的余地比較小，采用的EN28J60模塊算是比較低廉的，大約在30元上下。 94月26日5月 3日完成最后的電路部分測(cè)試全部完成，最后電路的整合，完成產(chǎn)品，電路的設(shè)計(jì)和調(diào)整穿插在后期的4周，需要考慮做PCB板的時(shí)間。 33月16日3月22日模塊測(cè)試主要針對(duì)硬件的電路部分，進(jìn)行測(cè)試。同年的9月27日，貴州省水城礦務(wù)局木沖溝煤礦發(fā)生特大惡性瓦斯爆炸事故，162人死亡?？扇?xì)怏w的特點(diǎn)是易流動(dòng)、易燃燒，在常溫下是氣體，但是在生產(chǎn)、輸送、貯存和使用這些氣體的過(guò)程中，我們常常采用的是一種高壓的方式，使這些氣體液化，達(dá)到縮小體積的目的，但是如在使用這樣的高壓設(shè)備時(shí)違反操作規(guī)程或設(shè)備密封質(zhì)量不好，都有可能發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏的現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)就是針對(duì)利用單片機(jī)和傳感器作為系統(tǒng)主要部分，來(lái)進(jìn)行天然氣（烷類(lèi)氣體）的檢測(cè)，一旦發(fā)生氣體濃度，可以進(jìn)行警報(bào)和即時(shí)處理。從安全方面考慮，設(shè)計(jì)一個(gè)低成本和安全可靠的天然氣自動(dòng)通斷報(bào)警裝置是很必要的。這些氣體燃料，比如液化石油氣、天然氣、煤氣等這些氣體主要含有烷類(lèi)、烴類(lèi)、烯類(lèi)、醇類(lèi)、苯類(lèi)以及一氧化碳、氫等成分，是易燃、易爆、有毒、有害的氣體。 在安全生產(chǎn)方面，我們都知道，中國(guó)的煤礦事故頻發(fā)，很多安全事故就是因?yàn)橥咚節(jié)舛群芨?，造成的爆炸，?jù)權(quán)威數(shù)據(jù)，2011年的煤礦死亡人數(shù)就有2000人，造成的經(jīng)濟(jì)損失，更是無(wú)法直接統(tǒng)計(jì)，例如2005年9月5日，山西省大同礦業(yè)集團(tuán)公司永定莊煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡31人。畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間和工作的協(xié)調(diào)很重點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)計(jì)劃非常重要，所以我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求，指定了分組和設(shè)計(jì)計(jì)劃，分工我主要負(fù)責(zé)硬件電路部分，計(jì)劃按照時(shí)間如下表：天然氣自動(dòng)通斷裝置設(shè)計(jì)計(jì)劃 日期：2011229～2011510周期日期內(nèi)容說(shuō)明備注 13月 1日3月 8日確定元器件初步選型初步選型，在老師指導(dǎo)下，確定出方案 23月 9日3月15日選購(gòu)器件，搭建開(kāi)發(fā)板通過(guò)確定的方案，搭建開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行測(cè)試，分模塊進(jìn)行。主要是程序部分是不是能完整工作。 渦輪傳感器方案元件及成本方案采用氣體渦輪流量傳感器作為主傳感器，主要元件有MCU 89C52 渦輪傳感器、雙金屬片、EN28J60網(wǎng)卡模塊、1602液晶顯示模塊、電磁氣閥，排風(fēng)扇等成本方面主要集中在網(wǎng)卡和渦輪氣流傳感器，渦輪流量傳感器主要針對(duì)氣體的，所以一般這樣的傳感器專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，成品度很高，價(jià)位最低的精度不高的，都要在人民幣200以上。電磁氣閥和排風(fēng)扇方面，電磁氣閥其實(shí)大多數(shù)采用的就是繼電器結(jié)構(gòu)，排風(fēng)扇開(kāi)關(guān)可以用串聯(lián)繼電器的方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)排風(fēng)扇的控制，所以設(shè)計(jì)仍然采用的是5V繼電器和指示燈來(lái)替代電磁閥和排風(fēng)扇。也由于第一種方案要實(shí)現(xiàn)的功能很多，比如流量總計(jì)數(shù)，在開(kāi)發(fā)時(shí)間和能力上，相對(duì)難度較大。當(dāng)施加電壓時(shí)，半導(dǎo)體材科溫度升高，被吸附的氧接受了半導(dǎo)體中的電子形成了O2或O2原性氣體HCO、CH4存在時(shí)，使半導(dǎo)體表面電阻下降，電導(dǎo)上升，電導(dǎo)變化與氣體濃度成比倒。（2)容積控制型的是晶格缺陷變化導(dǎo)致電孕率變化，電導(dǎo)變化與氣體濃度成比例關(guān)系。穩(wěn)定的氧化鉻固體電解質(zhì)傳感器已成功地應(yīng)用于鋼水中氧的測(cè)定和發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比成分測(cè)量等。另外紫外吸收、非分散紫外線吸收、相關(guān)分光、二次導(dǎo)數(shù)、自調(diào)制光吸收法對(duì)NO、NO2SOCH(CH4)等氣體具有較高的靈敏度。應(yīng)用于家庭和生產(chǎn)環(huán)境下的一氧化碳探測(cè)裝置，適宜于一氧化碳、煤氣，液化石油氣等的探測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到的可燃性氣體濃度超出上限報(bào)警設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)首先進(jìn)行自動(dòng)處理，排除險(xiǎn)情，具體是控制電磁閥，關(guān)閉電磁閥，即天然氣總閥，然后開(kāi)啟排風(fēng)扇，監(jiān)測(cè)濃度，如果濃度在自動(dòng)控制作用下，有效下降到安全范圍內(nèi)，單片機(jī)不做報(bào)警處理，僅作顯示提示。第三章 硬件電路 STC89C52最小系統(tǒng)STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。STC89C52主要性能有以下幾點(diǎn)：(1) 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容，方便移植程序(2) ROM是MCS51系列2倍，8K可編程系統(tǒng)空間(3) 1000次擦寫(xiě)周期(4) 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz(5) 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器，有效保證程序的安全(6) 4組，8位共32個(gè)可編程I/O口線(7) 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(8) 八個(gè)中斷源全雙工UART串行通道(9) 低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒(10) 看門(mén)狗定時(shí)器(11) 雙數(shù)據(jù)指針89C52單片機(jī)接口說(shuō)明： VCC：供電電壓。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。正是由上述的最小系統(tǒng)構(gòu)成整個(gè)設(shè)計(jì)的主控制器，設(shè)計(jì)的其他部分，也是在主控制器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的擴(kuò)展。圖中縱坐標(biāo)為傳感器的電阻比（Rs/Ro），橫坐標(biāo)為氣體濃度。具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性快速的響應(yīng)恢復(fù)特性其中R1是限流電阻，Rp是103電位器，R2是1K的電阻，R3是4700Ω的電阻，采用LM393作為電壓比較器，在濃度范圍內(nèi)，輸出高電平，LED不亮起，超過(guò)設(shè)計(jì)的濃度閥值，LM393輸出低電平，LED發(fā)光，單片機(jī)也能接收到低電平。聲光報(bào)警電路由2部分構(gòu)成，一部分是由2個(gè)發(fā)光二極管組成的燈光報(bào)警電路.蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型。三極管采用8050并加入二極管消除感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響， 繼電器指示模塊繼電器模塊共2個(gè)，原理圖都一樣，其中常開(kāi)為紅色，對(duì)于氣閥來(lái)說(shuō)，紅色指示為關(guān)閉狀態(tài)，綠色為氣閥開(kāi)啟。 (1）8路輸入通道，8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。因?yàn)闅忾y是電磁閥，在系統(tǒng)中控制天然氣管道的開(kāi)關(guān)，電磁閥可以替代傳統(tǒng)的總閥。 按鍵電路與單片機(jī)接口 第四章 天然氣自動(dòng)通斷裝置程序設(shè)計(jì)