【正文】 由于煙霧的種類繁多，一種類型的煙霧傳感器不可能檢測所有的氣體，通常只能檢測某一種或兩種特定性質(zhì)的煙霧。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類的物質(zhì)時，則傳感器將 使催化元件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的中毒，以致靈敏度很快就喪失。而在眾多半導體氣體傳感器中，本設(shè)計選用MQ2型煙霧傳感器，這種型號的傳感器不但具備一般半導體煙霧傳感器靈敏度 高、響應(yīng)快、抗干擾能力強、壽命長等優(yōu)點。C700176。遇到可燃煙霧（如CH4等）時，原來吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以正離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導體導帶電子密度增加，電阻值下降。MQ2型傳感器具有良好的抗干擾性，可準確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息，例如酒精和煙霧等。再通電工作時氣敏電阻值達到穩(wěn)定時所需要的時間，定義為初期穩(wěn)定時間。3?。為了保 證其可靠性，在輸出5V的電壓的同時，進行故障監(jiān)測。 可燃性氣體檢測報警器結(jié)構(gòu)框圖 (1)自診斷故障報警功能 當傳感器加熱絲或者電纜線發(fā)生斷線或者接觸不良的情況時，報警器發(fā)出警報，并且黃色指示燈閃爍，提醒用戶檢查傳感器或者電路線接觸情況，及時排除故障，保證安全。 (1) 傳感器類型：半導體電阻式 (2) 檢測范圍：0~100%LEL (3) 報警準確度:：177。 本章主要闡述了煙霧報警儀的設(shè)計方案，即傳感器的選型和報警器的設(shè)計。它一方面要接收來自傳感 器送來的煙霧濃度對應(yīng)的模擬信號和故障檢測信號，另一方面要對 兩種信號分別進行處理，控制后續(xù)電路進行相應(yīng)動作；與此同時查詢是否 有鍵按下的請求。 8051單片機雖然應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，但 是速度慢，功耗大，適合民用，商用，不適合工業(yè)用途。鑒于C語言的易讀性和普遍性，本論文的軟件設(shè)計選擇C語言編程，所以STC系列單片機在此處不是非常適合。它體積小，價格低，非常適用于本設(shè)計，下面介紹STC12C5410AD的自身特點。輸出頻率取決于PCA定時器的 時鐘源。 4種類型分別為：準雙向口(標準8051輸出模式)、推挽輸出、僅為輸入(高阻)和開漏輸出功能。上電復位后P1口是弱上拉 型的I/O口，可以通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。 傳感器輸出信號一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對其進行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機對輸入信號的要求。同相比例運算電路有以下幾個特點： (1)同相比例運算放大電路是一個深度的電壓串聯(lián)負反饋電路。所以調(diào)節(jié)滑動變阻器，就可以直接改變放大電路的參考電壓。C 顯示方式：反射式正顯示存儲溫度：20～+60176。 狀態(tài)指示燈電路圖 控制按鍵連接示意圖 (1)判斷傳感器電源連接情況 在傳感器的地端串聯(lián)一個電阻R6。第四章 煙霧檢測報警器的軟件設(shè)計 STC12系列單片機調(diào)試及開發(fā)工具 本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國Keil Software公司出品的Keil C51，是51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對 目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 。給傳感器預(yù)熱后，程序開始執(zhí)行 初始化子程序，這部分實現(xiàn)的功能包括各種I/O口輸入輸出狀態(tài)的設(shè)定、 寄存器初始化、中斷使能等。 為此，可采取中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)，先對N個采樣數(shù)據(jù)進行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計算余下的N–2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。該報警器主要針對甲烷煙霧檢測，在軟件線性化處理時，以傳感器對甲烷的響應(yīng)曲線為依據(jù)。} 數(shù)碼管驅(qū)動子程序 當煙霧濃度超過報警設(shè)定值時，報警器發(fā)出一種近似警笛的鳴叫聲，對應(yīng)通道的紅燈閃亮，以提示操作人員采取安全對策或自動控制相關(guān)安全裝置，從而保障生產(chǎn)安全，避免火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。 可燃煙霧在空氣中遇明火種爆炸的最低濃 度，稱為爆炸下限(Lower Explosion Limited)，簡稱LEL。低于爆炸下限，混合氣中的可燃氣的含量不足，不能引起燃燒或爆炸，高于上限混合氣中的氧氣的含量不足，也不能引起燃燒或爆炸。假定甲烷的爆炸下限為5%體積比，那也就是說，把這個5%體積比，一百等分，讓5%體積比對應(yīng)100%LEL，也就是說，當檢測儀數(shù)值到達10%LEL報警點時，%體積比。5%之 內(nèi)。 硬件誤差主要來自以下四個方面： (1) 傳感器非線性誤差 本系統(tǒng)選用MQ2型半導體陶瓷式煙霧傳感器，煙霧濃度與輸出電壓存在一定的非線性，使用折線插值方法進行線性化處理。 (4) 環(huán)境、外部噪聲引起的誤差 環(huán)境因素包括環(huán)境溫度、濕度、空氣中的塵埃等。經(jīng)過現(xiàn)場標定及測試，達到了預(yù)期的設(shè)計效果。 在系統(tǒng)單片機控制電路的設(shè)計上，采用了高性能、高整合度的STC12C5410AD單片機作為核心芯片，充分利用了其高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)，實現(xiàn)了儀器的小型化和智能化。報警器還可以與上位機(PC)進行通信，實時傳輸煙霧濃度檢測數(shù)據(jù)，由上位機記錄保存，也可以利用上位機完成實現(xiàn)遠程實時檢測和控制等功能。Howell Information and Learning Company, 2001: 2 [16]De Salvo B, Ghibaudo G. 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