【正文】 * 燃?xì)庑孤稒z測及控制裝置 ** ** 2013年5月11日 ********************************/include include include include include include include include sbit LUYIN= P3^3。 //紅外用全局變量unsigned char idata PressTimes = 0。 //存放處理后的碼值extern unsigned char idata IR_RecData[33]。 EEPROM_read_n(0X0000,amp。 if(GetADCResult(0) = ADC_Set_Value) //如果讀取的AD值大于設(shè)定的報警值 { baojing()。 TR1 = 0。 TH0 = 0x00。 //使能外部中斷 EA = 1。 //接收紅外信號處理 static bit startFlag。 i = 0。 case 0x0C:LCD_Write_String(2,PressTimes++,1)。break。SetValue[PressTimes] = 6。 case 0x4A:LCD_Write_String(2,PressTimes++,9)。 PlayBack_Voice(200)。 for(I=1。 LCD_Write_String(1,0, 請輸入設(shè)定值 )。 //播放錄音 PressTimes = 0。 } default:break。 LCD_Write_String(3,0,警告！濃度超標(biāo)！)。 LCD_Write_String(1,0, )。 } else //如果0——255則設(shè)置成功 { ADC_Set_Value = sum。I++) //求和 { sum += SetValue[I] * mult。 //按鍵次數(shù)置0 LCD_Write_String(1,0, 請輸入設(shè)定值 )。break。 case 0x42:LCD_Write_String(2,PressTimes++,7)。SetValue[PressTimes] = 4。break。 startFlag = 1。amp。 //用于計數(shù)2個下降沿之間的時間}/* 函數(shù)功能: 定時器1中斷服務(wù) 函數(shù)返回值: 無 函數(shù)接口: 直接調(diào)用 編寫日期: 2013年5月11日*/void Time1_ser(void) interrupt 3 { TH1 = (65536 50000) / 256。 //初始化值 ET0 = 1。 //判斷鍵值 }// if(LUYIN == 0)// {// DelayMs(100)。 } } if(IR_OK) //如果紅外接收好了則進(jìn)行紅外處理 { IR_CoreProcess()。 //從EEPROM中讀出上次掉電前的保存值 sprintf(LCD_buffer, 報警值:%d,(int)ADC_Set_Value)。 //初始化液晶 LCD_Clear()。 //定時器AD計數(shù)unsigned char idata ADC_Set_Value。 //定時器初始化void EX0_Init(void)?；仡欉@四年的學(xué)習(xí)生活，心中充滿了對那些曾經(jīng)幫助我、鼓勵我、引導(dǎo)我的人們的感激。3）軟件設(shè)計方面通過Keil軟件進(jìn)行程序的編寫與調(diào)試，并下載到單片機中進(jìn)行測試。天然氣給人們的生活帶來了方便，同時對環(huán)境的損害也很小，是非常理想的一種燃料。具體情況如圖52所示，此時的燃?xì)鉂舛葹?62ppm，液晶屏上顯示“燃?xì)鉂舛龋?62。具體流程圖如下：圖43 語音模塊流程圖 紅外遙控模塊調(diào)試分析 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，紅外遙控模塊在主程序執(zhí)行過程中如果接收到紅外信號，單片機會進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷為“是”時，系統(tǒng)進(jìn)入濃度檢測值設(shè)定狀態(tài)。整個軟件系統(tǒng)的設(shè)計思路如下：系統(tǒng)開始啟動之后，首先初始化各功能模塊，接著氣體傳感器開始采集燃?xì)鉂舛刃盘?，有單片機送入12864液晶顯示。發(fā)出的信號被紅外接收頭所接受，接收后完成對信號的放大、檢波、整形，并解調(diào)出對應(yīng)的編碼脈沖。該引腳可用于存儲管理技術(shù)25INT(中斷)漏極開路輸出，芯片在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到 EOM 或 OVF時,該引腳變?yōu)榈碗娖讲⒈３?6XCLK(外部時鐘)該引腳內(nèi)部有下拉元件，當(dāng)不外接地時鐘時,此引腳必須接地27Vccd（電源）28SCLK（串行時鐘）時鐘輸入端，由控制器產(chǎn)生，用于同步MOSI 和MISO 的數(shù)據(jù)傳輸?？娠@示黃、綠兩種顏色，且能實現(xiàn)多種軟件功能，包括：光標(biāo)顯示、畫面移位、字符、睡眠模式等。2）量程：所能轉(zhuǎn)換的輸入電壓范疇。MQ4氣體傳感器的結(jié)構(gòu)如圖33所示,由微型AL2O3陶瓷管、SnO2敏感層、測量電極和加熱器構(gòu)成。P2口（2128腳）具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。當(dāng)晶振工作時，該引腳出現(xiàn)持續(xù)2 個機器周期高電平將使單片機復(fù)位，回到初始狀態(tài)。STC12C5A60S2的主要性能如下：8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、1000次擦寫周期、三級加密程序存儲器、32個可編程I/O口線、 三個16位定時器/計數(shù)器 、八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識符等[14][15]。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析及原理概述 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析該系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖21所示。對裝置所需要的核心器件進(jìn)行具體的介紹，包括MQ4傳感器、STC12C5A60S2單片機、12864LCD液晶顯示屏、ISD4004語音芯片以及HS0038一體化紅外接收頭，對以上器件的功能、引腳等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。當(dāng)燃?xì)獍l(fā)生泄漏時且在空氣中的濃度達(dá)到或超過設(shè)定值時，氣體傳感器會產(chǎn)生與空氣中被檢測到的燃?xì)鉂舛瘸示€性關(guān)系的電壓信號，該電壓信號經(jīng)過單片機內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，接著單片機將以上的數(shù)字信號經(jīng)過一系列計算，控制液晶屏顯示當(dāng)前燃?xì)鉂舛戎挡⒘⒓窗l(fā)出語音報警，同時還可用紅外線遙控器調(diào)節(jié)設(shè)置濃度上下限值，避免由于燃?xì)庑孤犊赡芤l(fā)的重大事故。2009年1月11日，南京市一家庭因熱水器煤氣泄漏，家中5口同時中毒死亡。目前，罐裝燃?xì)庖约肮艿廊細(xì)庠谧≌^(qū)、賓館、酒店、公寓等場所被廣泛的使用，在帶給人們方便、經(jīng)濟、綠色燃料的同時，使用過程中由于管道漏氣、開關(guān)松動或液體外漏將火焰撲滅等一系列不正確的操作致使燃?xì)獯罅啃孤?，由此引發(fā)的事故嚴(yán)重地威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。此課題設(shè)計了一種基于STC12C5A60S2單片機燃?xì)庑孤稒z測及控制裝置，采用模塊化的設(shè)計思路，其主要實現(xiàn)的功能是通過MQ4氣體傳感器實時檢測空氣中的甲烷（燃?xì)獾闹饕煞郑舛?，并利用紅外遙控器設(shè)定檢測濃度的上下限值，當(dāng)濃度達(dá)到或超過設(shè)定值時，進(jìn)行語音報警并在LCD液晶屏上顯示當(dāng)前濃度，即實現(xiàn)對燃?xì)庑孤兜臋z測及安全報警功能。經(jīng)過多次試驗，實驗結(jié)果基本符合設(shè)計要求，各個模塊性能穩(wěn)定，運行正常。但如果發(fā)生泄漏，致使空氣中天然氣的狀態(tài)處于高濃度時，空氣中的氧氣濃度不足以維持正常的生命活動，同樣會導(dǎo)致人的死亡。 研究內(nèi)容及方法燃?xì)庑孤稒z測裝置的研究最早始于日本。由此概括出本文的主要組織結(jié)構(gòu)：緒論。介紹了裝置軟件設(shè)計的整體思路，并對每個模塊的核心程序進(jìn)行了分析。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，采用模塊化的設(shè)計思想，將系統(tǒng)分為單片機控制模塊、傳感器檢測模塊、語音報警模塊、液晶顯示模塊、以及紅外線遙控模塊。STC12C5A60S2芯片為雙列直插封裝的8位微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。當(dāng)用作輸出口時，能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。當(dāng)FLASH編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。圖32 MQ4氣體傳感器結(jié)構(gòu)圖表33 MQ4氣體傳感器各部分說明表部件材料1氣體敏感層二氧化錫2電極金（Au）3測量電極引線鉑（Pt）4加熱器鎳洛合金（NiCr）5陶瓷管三氧化二鋁（AL2O3）6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（SUB316）7卡環(huán)鍍鎳銅材（NiCu）8基座膠木或尼龍 A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換即將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，只有經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，單片機才能進(jìn)行下一步的處理。 傳感器模塊電路設(shè)計燃?xì)庑盘柌杉K選用MQ4傳感器作為信號采集器件，傳感器的第4管腳與電源正極（+5V）相連，第6管腳與地連接。該芯片采用CMOS技術(shù)，在一片芯片中集成了防混淆濾波器、音頻放大器、振蕩器、平滑濾波器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。圖36 語音模塊電路連接 紅外線遙控模塊 HS0038紅外接收頭HS0038是一種性能可靠且價格便宜的紅外線接收頭，主要用于紅外遙控接收方面，工作周期約26μs。單片機紅外接收頭遙控信號發(fā)射發(fā)送紅外信號 接收、解調(diào)紅外信號 解碼 圖38 紅外遙控模塊原理圖紅外信號的發(fā)射和接收之間存在多種通訊協(xié)議，不同的通訊協(xié)議有不同的編編碼、解解碼的方法。 顯示模塊調(diào)試分析LCD112864顯示液晶有其特定的工作原理，欲使其正常的工作就必須要對其進(jìn)行相關(guān)的操作，在12864的顯示中必不可少的要用的的程序有11條控制指令，如下表所示：表41 12864常用指令序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清除顯示00000000012地址歸位000000001X3顯示狀態(tài)開/關(guān)0000001DCB4進(jìn)入點設(shè)定000000O1I/DS5游標(biāo)或顯示移位控制000001S/CR/LXX6功能設(shè)定00001DLXREXX7設(shè)定CGRAM地址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC08設(shè)定DDRAM地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC09讀取忙標(biāo)志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC010寫數(shù)據(jù)RAM1011讀出RAM的值1112864液晶顯示模塊是一種慢顯示器件，在執(zhí)行每一條指令之間，都要進(jìn)行忙檢測，即確保模塊的忙標(biāo)志位是低電平，若忙標(biāo)志為是高電平，則12864不接受任何數(shù)據(jù)或者命令?？紤]到安全性和操作的方便性，測試過程中以打火機中的氣體代替家用燃?xì)膺M(jìn)行檢測，同樣能到達(dá)測試要求。 圖54中，由于設(shè)定值超過規(guī)定的范圍，液晶顯示屏上會顯示“輸入錯誤，請重新輸入”，揚聲器也會發(fā)出“輸入錯誤，請重新輸入”的聲音。裝置的工作過程從傳感器檢測到泄露的燃?xì)忾_始，當(dāng)所泄露的燃?xì)鉂舛冗_(dá)到或超過設(shè)定值時，單片機控制液晶顯示屏顯示當(dāng)前濃度值并發(fā)出語音報警。3)在電源的設(shè)計和選擇方面沒有考慮到斷電的情況，一旦斷電裝置就無法工作。同時也要感謝與我一同度過大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活的同學(xué)們，無論在學(xué)習(xí)上還是生活上，是他們讓我的生活更加豐富多彩。 //濃度報警unsigned char idata LCD_buffer[16]。 //刷新數(shù)字標(biāo)志位 extern bit IR_ProcessOK。 //初始化定時器 InitADC()。 while(1) { if(ADC_Read_Flag) //隔一段時間進(jìn)行AD采樣,并顯示 { ADC_Read_Flag = 0。 if(Flash_Number_Counter == 0) //第一次輸入時清空第三行內(nèi)容 { LCD_Write_String(2,0, )。// }// } }}/* 函數(shù)功能: 定時器0初始化 函數(shù)返回值: 無 函數(shù)接口: 直接調(diào)用 編寫日期: 2013年5月11日