【正文】
儲(chǔ)器(包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)時(shí),P0口可以作為通用的輸入/輸出端口(I/O)使用。/EA為外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào),低電平有效。/EA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。另外,該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。3%12. 時(shí)鐘源:外部高精度晶體/時(shí)鐘,內(nèi)部R/C振蕩器(溫漂為177。在使用此裝置前,首先設(shè)置好報(bào)警的氣體濃度值,設(shè)置濃度可調(diào),將裝置放置在煤氣容易泄漏的區(qū)域,當(dāng)煤氣或者其他煤氣泄漏的時(shí)候,空氣中氣體濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí),裝置會(huì)發(fā)出燈光及聲音的報(bào)警。另外由于氣體傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作,溫度越高,反應(yīng)越快,響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。一般連續(xù)使用兩個(gè)月后應(yīng)對(duì)傳感器進(jìn)行量程校準(zhǔn),這種經(jīng)常性對(duì)傳感器的維護(hù),無(wú)形中加大了工作人員的工作量,同時(shí)增加了報(bào)警器的維護(hù)成本。固體電解質(zhì)氣體傳感器主要用于檢測(cè)無(wú)機(jī)氣體,如OCOHClSO2等。(7)紅外傳感器紅外傳感器通常用兩束紅外光進(jìn)行氣體測(cè)量,主光束通過(guò)測(cè)量元件內(nèi)的目標(biāo)氣體,參考光束通過(guò)比較元件內(nèi)的參考?xì)怏w。(5)電化學(xué)傳感器電化學(xué)傳感器由膜電極和電解液封裝而成。(3)接觸燃燒式氣體傳感器當(dāng)易燃?xì)怏w接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒,故得名接觸燃燒式傳感器。但是,任何一個(gè)完整的氣體傳感器都必須具備以下條件: (1)能選擇性地檢測(cè)某種單一氣體,而對(duì)共存的其它氣體不響應(yīng)或低響應(yīng); (2)對(duì)被測(cè)氣體具有較高的靈敏度,能有效地檢測(cè)允許范圍內(nèi)的氣體濃度; (3)對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)速度快,重復(fù)性好; (4)長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好; (5)使用壽命長(zhǎng); (6)制造成本低,使用與維護(hù)方便。氣敏傳感器及單片機(jī)是煤氣泄漏報(bào)警器的兩大核心,根據(jù)報(bào)警器功能的需要,選擇合適、精確、經(jīng)濟(jì)的氣敏傳感器及單片機(jī)芯片是至關(guān)重要的。目前,人們對(duì)氣敏傳感器的測(cè)試方法主要停留在用人工手動(dòng)的方式來(lái)操作,開(kāi)發(fā)出一種實(shí)用高效的智能化傳感器測(cè)試裝置是極為必要的。便攜式檢測(cè)儀為手持式,工作人員可隨身攜帶,方便檢測(cè)不同地點(diǎn)的氣體濃度。從使用場(chǎng)所上可分為民用報(bào)警器和商用報(bào)警器。 煤氣泄漏報(bào)警器的現(xiàn)狀目前,一般的煤氣報(bào)警器功能單一,性能未定性差,而且大型的監(jiān)控系統(tǒng)價(jià)格不菲,需要專(zhuān)門(mén)人員管理,不適合居家使用。目前,管道煤氣和罐裝煤氣早已進(jìn)入尋常百姓家,但由于使用不當(dāng)或設(shè)備老化等導(dǎo)致的煤氣泄漏問(wèn)題也日趨突出,極大地威脅人們生命財(cái)產(chǎn)安全。采用增強(qiáng)型51單片機(jī),MQ2氣體傳感器,煤氣泄漏是會(huì)發(fā)出燈光和聲音的報(bào)警,因此本系統(tǒng)可作為智能家居的一個(gè)安全系統(tǒng)!關(guān)鍵詞:煤氣泄漏;單片機(jī);氣體傳感器AbstractGas has bee an essential energy in people39。摘 要煤氣已成為人們生活中必不可少的能源了,煤氣泄漏時(shí)有發(fā)生,煤氣泄漏使人中毒,可能會(huì)發(fā)生爆炸,給人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了很多隱患,所以防止煤氣泄漏檢測(cè)裝置已成為人們迫切的需要,為此開(kāi)發(fā)煤氣泄漏報(bào)警檢測(cè)裝置是非常必要的。s lives, Gas leak incident occasionally, gas leak can make people explode, brought a lot of hidden dangers to personal safety and property security of people, so to prevent the gas leak detectionthe device has bee an urgent need, for the development of the gas leak alarm detection devices is necessary.The popularity of puter and microcontroller, and the rapid development of IT, people have been raised on the family residential environment a higher demand intelligence, information was introduced to the family, convenient, fortable and more secure.The definition of the family of intelligent, in the international munity so far there is no consistent philosophy in the modern urban and rural residential area and the use of microputer, automatic control devices, munication technologies such as the establishment of a property management center and the security monitoring system, the ultimate aim is each congratulate get the best solution to meet their requirements. These are sufficient to show that the security focus. The provisions of the Ministry of Construction, the residential area should achieve six intelligent, including the implementation of the automated monitoring and management of security system。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究工作及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),也經(jīng)常出現(xiàn)因有毒氣體泄漏而引發(fā)的事故,有時(shí)甚至危及生命和財(cái)產(chǎn)安全。家用煤氣泄漏的檢測(cè)與報(bào)警是非常重要的煤氣安全設(shè)備,它是安全使用煤氣的最有一道防線。民用的通常是獨(dú)立的在住宅中使用的煤氣報(bào)警器,功能簡(jiǎn)單。家庭用氣體檢測(cè)器價(jià)格便宜,使用方便,省空間。而聲光信號(hào)是信息的又一主要載體,如果在這些測(cè)量場(chǎng)合能用聲光信號(hào)直接報(bào)出結(jié)果,將給操作人員帶來(lái)極大方便,本文就介紹一種新型的氣敏傳感器測(cè)試系統(tǒng),從組成、硬件設(shè)計(jì)以及程序流程及代碼等幾方面對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 氣體傳感器的選型氣體傳感器屬于氣敏傳感器,是氣電變換器,它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào),通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路,將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī),進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。(1)半導(dǎo)體氣體傳感器半導(dǎo)體氣體傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的氣體傳感器,以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測(cè)元件一般為鉑金屬絲(也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層),使用時(shí)將鉑絲通電,保持300176。氣體濃度信號(hào)將電解液分解成陰陽(yáng)帶電離子,通過(guò)電極將信號(hào)傳出。在測(cè)量和比較元件中,紅外射線被氣體有選擇地吸收了。天煤氣泄漏報(bào)警器主要應(yīng)用在石油、化工、冶金、油庫(kù)、液化氣站、噴漆作業(yè)等易發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏的場(chǎng)所,根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)氣體種類(lèi)的要求,一般選用接觸燃燒式氣敏傳感器和半導(dǎo)體氣敏傳感器。半導(dǎo)體氣敏傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的氣體傳感器以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器,它具有靈敏度高,響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。為提高響應(yīng)時(shí)間,保證氣體傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作,報(bào)警器需要向氣體傳感器持續(xù)輸出一個(gè)5V的電壓。圖2. 1成品效果圖3 煤氣泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置的硬件部分設(shè)計(jì)硬件電路形象的說(shuō)就是整個(gè)裝置的框架,硬件電路的設(shè)計(jì),直接影響裝置功能能否實(shí)現(xiàn)。5% 到177。在給出地址“1”時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無(wú)效。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在復(fù)位期間CPU檢測(cè)并鎖存該引腳電平狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)該引腳為高電平時(shí),從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器取指令,只有當(dāng)程序計(jì)數(shù)器PC超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址編碼范圍時(shí),才轉(zhuǎn)到外部ROM中取指令;當(dāng)該引腳為低電平時(shí),一律從外部程序存儲(chǔ)器中取指令。P0口作為I/O端口使用時(shí),多路開(kāi)關(guān)“控制”信號(hào)為“0”(即低電平)。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接。因此學(xué)習(xí)單片機(jī)是社會(huì)發(fā)展的必然需求。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是直接通過(guò)USB接口提供5伏的電源所以不需要整流橋電路。本設(shè)計(jì)選用的是內(nèi)部振蕩方式。根據(jù)應(yīng)用的要求,復(fù)位操作通常有兩種基本形式:上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位。半導(dǎo)體氣體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)。電路有4個(gè)引腳,引腳1是電源引腳,引腳4是接地引腳,2引腳是開(kāi)關(guān)信號(hào)引腳,3引腳是模擬量輸出引腳。本裝置的串口連接圖,如下圖所示圖3 9 串口模塊電路連接圖4 煤氣泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置的軟件部分設(shè)計(jì)裝置的硬件部分如過(guò)說(shuō)是軀殼,則系統(tǒng)的軟件部分則是整個(gè)裝置的內(nèi)臟,硬件做的再好,再漂亮,沒(méi)有軟件程序的驅(qū)動(dòng),它就真正的成為了一個(gè)軀殼,功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。用C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)目標(biāo)系統(tǒng)軟件,會(huì)大大縮短開(kāi)發(fā)周期,且明顯地增加軟件的可讀性,便于改進(jìn)和擴(kuò)充,從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng),用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。程序流程圖如下圖程序開(kāi)始系統(tǒng)初始化采集傳感器電壓處理傳感器電壓顯示濃度判斷濃度是否超標(biāo) 報(bào)警 A/D轉(zhuǎn)換模塊的編程 A/D轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)STC12C5A60S2系列帶A/D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的A/D 轉(zhuǎn)換引腳在P1口( ) ,有8路10位高速A/D 轉(zhuǎn)換器,速度可達(dá)到 , 速度可達(dá)到250KHz。 _nop_()。 }/*A/D轉(zhuǎn)換初始化函數(shù)*/void InitADC(){ P1ASF = 0x80。 sce=0。 sclk=0。 LCD_write_byte(0x21,0)。// row} /*LCD_clear: LCD清屏函數(shù)*/void LCD_clear(void){ unsigned char t。 } }}/*LCD_write_shu: 顯示8(寬)*16(高)輸入?yún)?shù):c:顯示字符;*/void LCD_write_shu(unsigned char row, unsigned char page,unsigned char c) { unsigned char i。i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*16+i],1)。 i32。 //初始化LCD模塊InitADC()。 Sub) == 0) { Delay(12)。另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到KeilIDE可為它們提供單一而靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境。選中其中的“Add file to Group”Souce Group1”,對(duì)話(huà)框,要求尋找源文件,注意該對(duì)話(huà)框下面的“文件類(lèi)型“默認(rèn)為C Souce file (*.c),也就是以C為擴(kuò)展名的文件。 程序調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題及解決在進(jìn)入環(huán)境以后,有時(shí)會(huì)遇到了些問(wèn)題,總結(jié)如下:(1)在進(jìn)入Keil的調(diào)試環(huán)境以后,發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)解決方法:將光標(biāo)定位于需要修改的程序上,用菜單,Debug》Inline Assambly…即可出現(xiàn)對(duì)話(huà)框,Enter New 后面的編輯框內(nèi)直接輸入需要修改的程序語(yǔ)句,輸入完之后鍵入回車(chē)將自動(dòng)指向下一條語(yǔ)句,可以繼續(xù)修改,如果不在需要修改,可以點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗口。并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。為提高響應(yīng)時(shí)間,保證傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作,需要向氣體傳感器持續(xù)供給5V的加熱電壓。寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程,畢業(yè)論文的完成,同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。參考文獻(xiàn)[1] [M] .電子工業(yè)出版社. 2009.[2] [M]. 中國(guó)鐵道出版社. 2008.[3].[4] .[5] .[6] [M]..[7] 吳丙申,.[8] Kavanagh R C. 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