【正文】 簡單介紹 1. 熱催化元件的特性 在選擇敏感元件時，主要從以下幾個方面來衡量 : (1)活性。實際使用中，為了便于組成電橋和選定電橋電流，通常是指一對元件 (即一只黑元件和一只白元件 )的標準工作電壓或電流值。元件輸出特性。 (6)元件的“中毒現(xiàn)象”。元件的激活特性是一個缺點，因為被激活的元件在一段時間內會造成不穩(wěn)，這是在使用中應該加以注意和調整的。 A： 等效熱導系數(shù) 。本設計中選擇的敏感元件型號為 :MQK7 參數(shù)為 : 測量介質 :甲烷 工作電流 :直流穩(wěn)壓 工作點 :2. 8V/ 175MA 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ １３ ～ 測量范圍 :04%CN 穩(wěn)定性 :靈敏度變化士 0. 1%CH4 響應時間 :(20S) 元件的組成及作用 本設計選用的氣敏元件是由太原電子廠和哈爾濱通江晶體管廠生產(chǎn)的MQ— K7 型號的半導體氣敏元件，太被用于做各種可燃氣體的檢測、檢漏、監(jiān)控設備的敏感元件。用 引腳通過按鍵 SET接一格外部中斷的請求信號 INT1； 、 引腳作為 I/O 口使用，通過兩個按鍵 + RET接入兩個輸入信號。它的報警時 間長短是靠軟件設置的。 AT89C2051 芯片概述 AT89C2051 是美國和 ATMEL 公 司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 2k bytes 的可反復檫寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單 元 ， 功 能 強 大 AT89C2051 單片機可為您提供許多高性能價 比的應用場合。 128179。低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述： AT89C2051 提供以下標準功能： 2k字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內部RAM， 15 和 I/O口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩極中斷結構，一個全雙工串行通信口，內置一個精密比較器，片內振蕩器及時鐘電路。 P3 口還用于實現(xiàn) AT89C2051 特殊性能，如下表示： 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ １７ ～ P1 口還在 Flash 閃速編程及程序校驗時接受代碼數(shù)據(jù)。 178。特殊功能寄存器： 并非存儲器中所有的地址都被占用，未占用的地址單元亦不能使用，如果對其進行讀訪問一般返回為隨機數(shù)，寫訪問也不確定。 2. 與 MOVX 相關的指令，數(shù)據(jù)存儲器 AT89C2051 包含 128 字節(jié)內部數(shù)據(jù)，這樣， AT89C2051 的堆棧深度局限于內部 RAM 的 128字節(jié)范圍內，它既不支持 外部數(shù)據(jù)存儲器的訪問，也不支持外部程序的執(zhí)行，因此程序中應有 MOVX［?］指令。掉電模式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條執(zhí)行的指令，片內 RAM和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ ２１ ～ 178。 5. 置 RST端為＋ 12V，激活編程。 178。芯片檫除：利用控制信號的正確組合并保持 引腳 10ms 的低電平即可將 PEROM 陣列（ 2k字節(jié)）和兩個加密位整片檫除，代碼陣列在片檫除操作中將任何非單元寫入“ 1”可被再編程之前進行。它采用 CMOS 工藝，具有內在的采樣和保持，采用差分基準 電壓 高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準轉換范圍，總不可調整誤差達到 177。開始 10 個 I/O 時鐘提供采樣模擬輸入的控制時序。 (1) 此曲線基于下列假設： VREF+和 VREF已被調整以便從數(shù)字 0至 1跳變的電壓（ VZT）為 ，滿度跳變電壓（ VFT）為 。 輸出電路設計 三 位 LED 數(shù)碼管 簡單介紹 在 單 片 機系 統(tǒng) 中 ，常 用 的顯 示 器有 ： 發(fā)光 二 極管 顯 示 器， 簡 稱LED(LightEmittingDiode)，液晶顯示器，簡稱 LCD(LiquidCrystalDisplay)；熒光管顯示器。 “米 ”字段 LED 的字型碼由于有 15 個段發(fā)光二極管，所 以字型碼為兩個字節(jié)。 LED 顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種顯示方式，一是 LED 靜態(tài)顯示方式、二是動態(tài)顯示。若用 I/O 口線接口，則要占用 4 個 8 位 I/O 口，若用鎖存器 (如 74LS244)接口，則要用 1 片 74LS244 芯片。也稱為變量譯碼器。 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 5 1 179。 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 13 1 179。 179。使能端的作用如下： (1) 是試燈輸入端，當 =0， =1 時，不管其它輸入是什么狀態(tài)， a~g七段 亮； (2)滅燈輸入 ，當 =0，不論其它輸入狀態(tài)如何， a~g 均為 0，顯示管熄滅； (3)動態(tài)滅零輸入 ，當 =1， =0 時， 如果 =0000 時， a~g 均為各段熄 滅； (4) 動態(tài)滅零輸出 ，它與滅燈輸入 共用一個引出端?？删幊痰目撮T狗定時器 。 178。 178。如果選用微型繼電器，可以不要驅動級， NE555 輸出電流較大 ，可直接驅動繼電器線圈。組件有 3 個引腳，功能已在器件上標注： 1 腳（ GND）， 2 腳（ Ucc）， 3 腳（ CP，輸入調制信號。專業(yè) 制作的天線性能優(yōu)良，但價格較高。 如果能在接收組件也接上架設的半波同軸偶極天線，遙控距離可達 8～10km；若接收組見為流動用戶所用，只能選用 25 ㎝長的特制軟天線，這樣，接收功率下降，遙控距離只能達到額定植的 1/4左右。 主程序流程圖如圖 51 所示。實時數(shù)據(jù)顯示 178。 JDD5采用兩級 K122 型場效應管作高放，并在兩級高放電路完成一次混頻，經(jīng)濾波后檢出 MHz，由接收集成電路 MC3661 完成二次混頻，檢出 455kHz 信號 ，并解調出載波調制信號，由晶體管 9013 進行放大，再由施密特觸發(fā)器整形。如果是模擬音頻信號，經(jīng)切換開關直接送至本振，實現(xiàn)編碼發(fā)射。 20 ㎜，工作頻率為 ，常稱為 36MHz，工作電壓 8～ 12V，工作電流小于 ，發(fā)射功率為5W，在發(fā)射組件中是較大的功率，調制方式為調頻，最大 頻偏為177。遙控發(fā)射電路由 NE555（或 ICM7555）單穩(wěn)態(tài)電路、發(fā)射組件 FDD5 和晶體管 VT驅動器組成，如 附 三 圖 所示 。 178。 1 MHZ 的時鐘頻率 ?？撮T狗定時器電路對微控制器提供了獨立的保護系統(tǒng)，可編程設置三種周期，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，在預先設定的周期之后產(chǎn)生復位信號，該周期一旦設定，即使在電源周期變化之后也不改變。 179。 179。 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 179。 本設計采用 74LS48 譯碼器， 74LS48 是輸出高電平有效的中規(guī)模集成 BCD七段顯示譯碼驅動器， 它 的功能簡圖和管腳引線圖如下圖： 功 功 能簡圖 管腳引線圖 其真值表見下表所示： 74LS48BCD 七段譯碼驅動器真值表 十進制 數(shù)或 功能 輸 入 輸 出 A3 A2 A1 A0 a b c d e f g 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 179。 三 位 LED 數(shù)碼管驅動電路的設 計 譯碼與編碼是相反的過程，是將二進制代碼表示的特定含義翻譯出來的過程。本設計用的是陽極驅動。 由 N片 LED 顯示塊可拼接成 N 位 LED 顯示器。 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ ２６ ～ 三種顯示器中，以熒光管顯示器亮度最高，發(fā)光二極管次之，而液晶顯示器最弱，為被動顯示器，必須有外光源。 芯片工作方式如下表所示 : 在方式 方式 方式 5 中，在 DATA OUT 引腳上，前一次轉換的 MSB出現(xiàn)在 CS 的下降邊時，剩下的 9 位在 I/O CLOCK 的以后 9 個下降邊時被移出。如果 I/O CLOCK 傳送大于 10個時鐘長度，那么在的 10 個時鐘的下降沿，內部邏輯把 DATA OUT 拉至低電平以確保其余位的值為零。30mA 工作溫度 范圍（自然通風）： TLC1549C 0～ 70℃ TLC1549I 40～ 80℃ TLC1549M 65～ 125℃ 在芯片選擇（ CS）無效情況下， I/O CLOCK 最初被禁止且 DATA OUT 處于高阻狀態(tài)。 178。 4. 從 P1口讀取下一個代碼字節(jié)。 9. 重復 5至 8，可對整個 2k 字節(jié)陣列全部編程，直到目標文件結束。 其它引腳置空，等待至少 10ms 以上。 178?？臻e模式： 在空閑模式下， CPU 保持睡眠狀態(tài)而所有片內的外設仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生，此時，片內 RAM 和所有特殊功能寄存器的內容保持不變，空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。 和跳轉或分支有關的 有一頂?shù)目臻g約束，使目的地址安全落在 AT89C2051的 2k 字節(jié)的物理程序存儲器空間內，程序員必須注意一點。 178。 P3 口還 接受一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 GND地 178。 6個中斷源 178。 1000 次檫寫周期 178。 OP07 的電源電壓范圍 3～ 18V，輸入電壓范圍為 0～ 14V， TLC1549 與 AT89C2051 接口電路的設計 TLC1549 芯片與單片機 AT89C2051 的連接比較簡單，如圖所示。 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ １４ ～ ③ RET 確認鍵的功能：確認，即對 +1 調整為進行確認，該鍵按下時，說明被調整位的值已經(jīng)確認，轉去調整下一位。鍵盤的結構分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤兩類。 I： 工作電流 。特別是當元件應用到各種運動機械上時，就更為突出。這主要是由于硅分子量大，一旦吸附在元件表面，就會阻止甲烷進入而影響元件氧化速率，致使活 性下降。產(chǎn)生的原因是由于高濃度甲烷氣體中缺氧使燃燒不完全所造成的。只有當工作電壓或工作電流在某一范圍內變動時，輸出活性才接近直線。元件的穩(wěn)定性是指元件在新鮮空氣與一定濃度的甲烷中，在規(guī)定的連續(xù)工作時間里的活性下降率。在第二章中已分析了基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ １１ ～ 系統(tǒng)并繪制了框圖，下面 將根據(jù)框圖分別設計各部分電路。 使用時一般將黑白元件串聯(lián)，作為電橋的一臂，用普通電阻構成電橋的另一臂，電橋的兩端加上穩(wěn)定的工作電壓 U。 根據(jù)設計要求，本項目采用熱催化式工作原理。 在溫度為 220C、氣壓為 101325Pa 條件下，聲波在甲烷中的傳播速度為432m/s，而在清潔空氣中為 332m/s。其缺點是測量低濃度甲烷時輸出信號小，受氣及背景氣體的影響較大。其缺點是濃度指示不直觀，受氣壓溫度影響嚴重，特別是空氣中氧氣不足氮、氧的比例不正常時，要產(chǎn)生誤差 。 4 位機主要用于家用電器和電子玩具等方面。 目前單片機的現(xiàn)狀為： ⑴ 4 位單機片機 4 位單片機的主要產(chǎn)品有： NEC 公司的μ PD75xx； TI 公司的 TMS1000 系列； 松下公司的 MN1400 系列； NS 公司 COP400； Rockwell 公司的 PPS/1 系列； 基于單片機的甲烷濃度監(jiān)測報警儀論文 ～ ８ ～ SAMSUNG 公司的 KS56 和 KS57 系列； 富士同公 司的 MB88 系列。 ① 工業(yè)方面：電機控制、工業(yè)機器人、過程控制、數(shù)字控制。有些單片機有 8 位 CPU，若干個并行 I/O ， 8 位定時器 /計算器，容量有限的 PAM 和 ROM，以及簡單中斷處理功能?；趩纹瑱C的甲烷濃度監(jiān)測報警儀即為一種智能儀器，因為就儀 器本身來講，無論數(shù)據(jù)的采集還是處理都是由單片機來控制的。 (七 )經(jīng)濟性 任何工業(yè)產(chǎn)品都要講究經(jīng)濟性。 (五 )量程 量程 B 是指測量上限值與下限值之差，即儀表刻度盤上的上限值