【正文】 H A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CCEH 7 07H F8H y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH 90H L 38H C7H A 77FH 88H “滅” 00H FFH B 7CH 83H ?? ?? ?? 。七段 LED 顯示管比八段 LED 少一只發(fā)光二極管 SP，其它和八段 LED相同。 圖 事故處理電路 顯示電路的設(shè)計 現(xiàn)在驅(qū)動 LED 數(shù)碼管流行采用單片機設(shè)計電路，但發(fā)現(xiàn)一些顯示（ LED 數(shù)碼管）電 路設(shè)計復(fù)雜，沒有充分利用單片機的電器特點、沒有采用“硬件軟化”的方法。在本設(shè)計中，主要是起隔離、控制的作用，一頭連接單片機，另一頭連接電動機的驅(qū)動電路。 (2)基本工作特性 ① 共模抑制比很高 在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?2pF 以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。 為防止市電對系統(tǒng)的干擾 ， T1和 T2端都經(jīng)過光電耦合管對電磁閥和排風(fēng)扇進行控制 。為此我們選擇高溫型一氧化碳傳感器 TP2。 (2)滯后、漂移誤差小， (3)動態(tài)特性良好。 傳感元件可以直接感受被測量 (— 般為非電量 )而輸出與被測量成確定關(guān)系的電量。 ② 信息數(shù)據(jù)的交換 把以文字、符號、代碼、圖形等多種形式記錄在紙或膠片上的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機、傳真機等易處理的信號數(shù)據(jù)。使用的 810E2U 主板已經(jīng)使用 5VSB 為 USB 設(shè)備供電 。 供電模式：所有電源對 5VSB 的最大電流都有規(guī)格定義，一般為 1A～ 2A。 編程器接口電路如圖 ： 電源電路 本次設(shè)計中應(yīng)用的電源為 +5V 直流電壓源。 在實際應(yīng)用時， A/D 的輸入端接至采樣－保持電路的輸出。當轉(zhuǎn)換完成，輸出信號 EOC (End of Convert)有效（低電平有效）。 ⑦ 輸出與 TTL兼容。輸出的數(shù)字信號有 TTL 三態(tài)緩沖器控制，故可直接連至數(shù)據(jù)總線。 V— F 變換型 ADC，突出優(yōu)點是高精度，其分辨率可達 16 位以上，價格低廉，但轉(zhuǎn)換速度不高。復(fù)位電路參數(shù)的選擇，應(yīng)能 保證復(fù)位高電平持續(xù)時間大于兩個機器周期 [3]。 P3口對應(yīng)引腳用于控制信號時的情況如表 所示。 并行 I／ O接口有 P0、 P P2和 P3共四個，它們都是 8 位并行端口。 EPROM 有保險功能，可保護 EPROM 防止軟件誤寫入 ，可擴展用途。 單片機（ MICROCONTROLLER，又稱微控制器）是在一塊硅片上集成了各種部件的微型機算計，這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存貯器 RAM、程序存貯器 ROM、 定時器 /計數(shù)器和多種 I/O 接口電路。 在模擬電子技術(shù)方面，主要用來放大傳感器檢測信號和驅(qū)動發(fā)光二極管以顯示傳感器檢測到氣體濃度。硬件知識用來設(shè)計硬件電路，以實現(xiàn)電路的放大、驅(qū)動、采集、隔離、匹配等功能。這個時候，用戶可以自行關(guān)閉煤氣，并通過對房間通風(fēng)來解決。 圖 單個傳感器電路圖 （ 2）主控模塊 系統(tǒng)選用單片機控制，采用 MCS－ 51單片機。整個報警器由三個部分組成，分為三大模塊：濃度檢測及顯示模塊、主控模塊和報警及事故處理模塊。 (1)單片機：通常指應(yīng)用系統(tǒng)主處理機，即所選擇的單片機器件。如傳感信號輸入、人機交互操作 ,伺服驅(qū)動等。具體電路設(shè)計將在下文中給出。特 將此傳感器介紹如下： (1) 特點： TP2高溫型一氧化碳傳感器由 SnO2多晶體及適當添加混合劑燒結(jié)而成。 方案二： 采用雙 傳感器，采用相互補償?shù)姆椒z測房間氣體濃度，將檢測的到濃度結(jié)果通過運算放大器放大后送入模 /數(shù)芯片中進行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，利用 MCS－ 51 單片機控制聲音報警以及控制電磁閥和排風(fēng)扇，并且將氣體傳感器檢測到的濃度值在 LED 數(shù)碼顯示管上顯示出來。那么 主要考慮如何有效實現(xiàn)傳感器的溫度補償。 （ 21） 動態(tài)特性是氣體傳感器的特有問題，反映氣體傳感器對隨時間變化的輸入響應(yīng)特性。 方案一 ： 采用單個傳感器檢測房間氣體濃度，將檢測的到濃度結(jié)果通過運算放大器放大后送入 模 /數(shù)芯片中進行模 — 數(shù)轉(zhuǎn)換，利用 MCS－ 51 單片機控制聲音報警以及控制電磁閥和排風(fēng)扇，并且將氣體傳感器檢測到的濃度值在 LED 數(shù)碼顯示管上顯示出來 。 ④ 信號響應(yīng)是通過事故處理部分和顯示部分實現(xiàn)控制部分的要求。 設(shè)計要求 設(shè)計的報警器應(yīng)實現(xiàn)如下功能：報警器需在一氧化碳 濃度達到 100ppm 時系統(tǒng)應(yīng)啟動報警， 2min 報警無效后系統(tǒng)應(yīng)啟動排風(fēng)扇進行通風(fēng)排氣、關(guān)閉電磁閥切斷氣源；系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)后 ,先啟動排風(fēng)扇進行通風(fēng) ,然后啟動電磁閥供給煤氣。要對程序進行多次調(diào)試，分塊編程。這也是在設(shè)計過程中需要解決的最關(guān)鍵的問題。 課題研究的目的及意義 設(shè)計出性能更加可靠，經(jīng)濟實惠的程控一氧化碳報警器。當氣體傳感器遇到燃氣時，傳感器電阻隨燃氣濃度而變化，隨之產(chǎn)生電信號，供燃氣報警器后級線路處理。 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能夠采取相關(guān)措施防止火災(zāi)的發(fā)生，保護人們的生命財產(chǎn)安全。目前常用的有感煙、感溫和可燃氣體火災(zāi)報 警器。 以“西氣東輸”工程為開端的大規(guī)模天然氣利用工程的實施，意味我國城市燃氣將大踏步地進入“天然氣時代”。為了能減少事故的發(fā)生，提醒人們注意，迫切需要一氧化碳報警設(shè)備。 實現(xiàn)氣體濃度檢測離不開高性能的氣體傳感器。 引 言 ............................................................................................................... 3 1 緒 論 ........................................................................................................... 4 課題背景 ............................................................................................................................ 4 一氧化碳報警器的概述 .................................................................................................... 5 課題研究的目的及意義 .................................................................................................... 5 系統(tǒng)設(shè)計主要任務(wù) ............................................................................................................ 5 2 方案設(shè)計 ..................................................................................................... 6 設(shè)計要求 ............................................................................................................................ 6 初始方案 ............................................................................................................................ 7 系統(tǒng)方案的選擇 ...................................................... 7 系統(tǒng)方案的確定 ..................................................... 10 系統(tǒng)組成 .......................................................................................................................... 10 一氧化碳報警器系統(tǒng)的三大部分 ....................................... 11 系統(tǒng)各個模塊功能說明 ............................................... 12 系統(tǒng)功能擴展 ....................................................... 13 3 硬件電路設(shè)計 ............................................................................................ 13 設(shè)計使用的基本知識介紹 .............................................................................................. 13 芯片介紹 [4]及相關(guān)電路模塊設(shè)計 ................................................................................... 14 主控電路原理 ....................................................... 14 電源電路 ........................................................... 18 傳感器的選擇及電路 ................................................. 20 事故處理電路的設(shè)計 ................................................. 23 顯示電路的設(shè)計 ..................................................... 25 計算機串口通信的技術(shù)與其標準 ....................................... 28 設(shè)計的硬件電路 ............................................................................................................... 34 4 軟件部分 .................................................................................................... 35 單片機編程 ...................................................................................................................... 35 軟件部分設(shè)計的功能 ................................................. 35 程序框圖和主要程序介紹 ............................................. 36 上位機（ PC 機）編程 ..................................