【正文】 計(jì) 》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。它的靈敏度適中，具有響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。這些功能也可以用工具條上的快捷鍵進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成以后安確認(rèn)返回主界面，工程建立、設(shè)置完畢。保存該文件，加上擴(kuò)展名（ .c），這里將文件保存為 天 燃?xì)?.c。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。 //調(diào)用 ADC0808，采集模擬電壓值 Sensor_vol = 500 * AD_Value / 256。 while(!EOC)。 } } } //========================================== //函數(shù)： void ADC0808(void) //功能：完成 ADC808 的 AD 轉(zhuǎn)換 //========================================== void ADC0808(void) { START = 0。 uchar AD_Value。 //聲音報(bào)警驅(qū)動(dòng) IO 口 低電平有效 sbit IO_Alarm =P1^1。首先要給傳感器預(yù)熱三分鐘，因?yàn)?MQ2 型半導(dǎo)體電阻式氣體 傳感器在不通電存放一段時(shí)間后，再次通電時(shí)，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時(shí)間預(yù)熱。 C語言有功能豐富的庫函數(shù)、運(yùn)算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制。沒有傳感器就沒有現(xiàn)代科學(xué) 技術(shù)的迅速發(fā)展。若過一點(diǎn)時(shí)間濃度仍超出報(bào)警限，報(bào)警器會(huì)再次鳴叫提醒用戶。 A/D 轉(zhuǎn)換器電路圖如下所示 圖 AD 轉(zhuǎn)換器與 AT89C51 的接口電路圖 聲音報(bào)警電路 聲音報(bào)警電路圖如圖所示 。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 工作溫度范圍為 40～＋ 85攝氏度 低功耗，約 15mW。上電瞬間 RST引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RST 引腳的高電平將逐漸下降。其作用是使CPU 和系 統(tǒng)中其他部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 /EA/VPP：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。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 （ 4） I/O 控制： P0、 P P P3 共四個(gè) 8 位口線， VCC： 供電電壓 ，接 +5V。休眠模式停止 CPU 運(yùn)行，但允許數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。 其中 AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 V 相對濕度： 65%177。 20 10 0 10 20 30 40 50 ℃Rs/R060%RH30%RH85%RH圖 Vc VH GND RL VRL 10 （ 4） 規(guī)格： B. 環(huán)境條件 C. 靈敏度特性 敏感體功耗（ Ps）值： Ps=Vc2179。 （ 1） 靈敏度特性： 圖 傳感器典型的靈敏度特性曲線 注：圖中縱坐標(biāo)為傳感器的電阻比（ Rs/Ro），橫坐標(biāo)為氣體濃度。聲光報(bào) 警模塊由單片機(jī)和報(bào)警電路組成，由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警功能。為了保證其可靠性，在輸出 5V的電壓的同時(shí)，進(jìn)行故障監(jiān)測。半導(dǎo)體氣敏 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 )。 使 用接觸燃燒式氣敏 傳感器，其探頭的阻緩及中毒 ,是不可避免的問題。未吸收的紅外光由光電探測器測量，產(chǎn)生一個(gè)正比于目標(biāo)氣體濃度 的差分信號(hào)。它的優(yōu)點(diǎn)是：反映速度快、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測，但壽命較短 (大約兩年 )。 C~400176。自 1962 年半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器問世以來，由于具有靈敏度高、響應(yīng)快、輸出信號(hào)強(qiáng)、耐久性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。氣體傳感器作為 燃?xì)庑孤﹫?bào)警器 的信號(hào)采集部分，是儀表的核心組成部分之一。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從 燃?xì)?檢測電路送出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)。單片機(jī)有利于 為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施。 但是， 中國 企業(yè)已經(jīng)做好 準(zhǔn)備進(jìn)軍海外市場。 家庭燃?xì)庑孤﹫?bào)警的現(xiàn)狀 天 氣體檢測 報(bào)警產(chǎn)品是一個(gè)系列產(chǎn)品，包括 氣體 探測設(shè)備、信息傳輸設(shè)備、報(bào)警分析控制器 ， 是物理傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸和管理、智能樓宇等技術(shù)的綜合集成，屬于高新技術(shù) 。 其中選用 MQ2 傳感器實(shí)現(xiàn)對氣體 的檢測，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長 。 面對燃?xì)庑孤┒斐傻姆N種事故威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。 天 燃?xì)庑孤﹫?bào)警器通過 氣 敏傳感器 探測周圍環(huán)境中的低濃度可燃?xì)怏w，通過采樣電路，將探測信號(hào)用模擬量或數(shù)字量傳遞給控制器或控制電路，當(dāng)氣體濃度超過控制器或控制電路 中設(shè)定值時(shí)，控制器通過執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出報(bào)警信號(hào) 或執(zhí)行關(guān)閉燃?xì)忾y門等動(dòng)作。國外的產(chǎn)品和品牌 卻 占領(lǐng) 我們 的大部分市場。 計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們己不滿足于傳統(tǒng)的居住環(huán)境，對家庭及住宅小區(qū)提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地發(fā)展起來。而 聲光 信號(hào)是信息的又一主要載體，如果在這些測量場合能用 聲光信號(hào) 直接報(bào)出結(jié)果，將給操作人員帶來極大方便，本文就介紹一種新型的氣敏傳感器測試系統(tǒng) ， 從組成框圖、 硬件設(shè)計(jì)以及程序流程及代碼等幾方面對其進(jìn)行了 詳細(xì)的 介紹。 傳感器的選型在下一節(jié)介紹。 :一個(gè)氣體傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的；可以是單一的實(shí)體，也可以是由多個(gè)不同功能傳感器組成的陣列。但這種傳感器制造成本高，檢測氣體范圍有限，在檢測環(huán)境污染領(lǐng)域中有優(yōu)勢。高分子氣體傳感器具有對特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結(jié)構(gòu)簡單，能在常溫下使用，可以彌補(bǔ)其它氣體傳感器的不足。溫度的變化情況是目標(biāo)氣體熱傳導(dǎo)率的函數(shù)，而對于一種給定的氣體，熱傳導(dǎo)率是它固有的物理特性。例如氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器主要檢測各種還原性煙霧，如 CO、 H C2H5OH、 CH3OH 等。 因此，經(jīng)常對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。 首先， 氣體 傳感器送來的 氣體 濃度對應(yīng)的電壓信號(hào)送入 AT89C51 單片機(jī)；然后，在 AT89C51 單片機(jī)內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、 氣體 濃度比較，對數(shù)據(jù)進(jìn)行 線性化處理，將數(shù)字化電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成為對應(yīng)的十進(jìn)制濃度值；最后， 判斷 氣體 濃度值是否超出報(bào)警限，當(dāng) 氣體 濃度處于正常狀態(tài)紅燈不會(huì)閃亮，當(dāng) 氣體 濃度超出設(shè)定的限定值時(shí)，發(fā)出聲音報(bào)警并伴隨紅燈閃亮。 使用 AT89C51 單片機(jī)，選用 氣敏 傳感器作為敏感元件，利用 A/D轉(zhuǎn)換器和聲光報(bào)警電路 ，開發(fā)了可用于 家庭或 小型單位 天 燃?xì)庑孤?報(bào)警器。 MQ2/MQ2S氣敏 傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。這種傳感器具有輕微的極性， VC需用直流電源。0. 2V ACorDC RL 負(fù)載電阻 可調(diào) RH 加熱電阻 31Ω177。在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中， 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 鎳鉻合金（ NiCr） 5 陶瓷管 三氧化二鋁 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 9 針狀 管腳 鍍鎳銅 材（ NiCu） 圖 12 將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)做數(shù)字濾波，再進(jìn)行線性化處理，這一過程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)算速度，使儀表監(jiān)測人員能夠觀測到并進(jìn)行相應(yīng)處理。外形如圖所示 ， 本設(shè)計(jì)用的 AT89C51 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 8位數(shù)據(jù)總線， 40 個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口， 六個(gè)中斷源，兩層中斷優(yōu)先級(jí)，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 （ 3） I/O 口和其他動(dòng)能單元 4個(gè)并行 I/O 口； 2 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； ,2個(gè)全雙工串行通信口 ；中斷系統(tǒng)（ 5個(gè)中斷源） 14 AT89C51 單片機(jī)的引腳 （ 1）主電源及時(shí)鐘引腳： VCC、 GND 等。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必 須被拉高。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 圖 單片機(jī)的時(shí)鐘電路圖 17 AT89C51 單片機(jī)的復(fù)位電路 在整個(gè)燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)中，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，必須對整個(gè)系統(tǒng)先復(fù)位。圖 AT89C51單片機(jī)的上電復(fù)位電路。 （ 1） 主要特性 ： 8 路輸入通道， 8位 A／ D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 Vcc：電源，單一＋ 5V。紅燈不亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度極低。當(dāng)今信息時(shí)代，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的非速發(fā)展，自動(dòng)檢測，自動(dòng)控制技術(shù)顯露非凡的能力，而大多數(shù)設(shè)備只能處理電信號(hào)，也就需要把被測，被控非電量的信息通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)程序設(shè)定就會(huì)驅(qū)動(dòng) AT89C51 單片機(jī)的 和 。所以作為一個(gè)技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開發(fā)的單片機(jī)開發(fā)人員最好能夠掌握基本的 C語言編程。 27 圖 主程序流程 主程序的編程 include include typedef unsigned char uchar。 系統(tǒng)初始化 程序開始 采集傳感器電壓 處理傳感器電壓 判斷天然氣 濃度是否超標(biāo) 發(fā)出聲光報(bào)警 28 sbit ADDA =P3^4。 i++) { for(j=0。 // START = 1。 EA = 1。 //低于安全門限值關(guān)閉燈光報(bào)警 } Delay_ms(200)。C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編 器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。雙擊燃?xì)?.c 文件，將文件加入項(xiàng)目，注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對話框并不消失，等待繼續(xù)加入其他文件，但初學(xué)時(shí)常會(huì)認(rèn)為操作沒有成功而再次雙擊同一文件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)對話框，提示你所選的文件以在列表中，此時(shí)點(diǎn)擊確定，返回前一 對話框，然后，點(diǎn)擊 ” Close” 即可返回主界面，返回后，點(diǎn)擊“ Souce Goup 1”前的加號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn)燃?xì)?.c 文件以在其中。 （ 2）匯編出現(xiàn)數(shù)字、字母混淆 解決方法：字母 “O” 和 數(shù)字 “0”的混淆 （ 3）程序調(diào)試時(shí)，一些程序必須滿足一定的條件才能被執(zhí)行到 解決方法：這些條件往往是異步發(fā)生或難以預(yù)先設(shè)定的，這類 問題使用的單步實(shí)行方法是很難調(diào)試的，這時(shí)就要使用 程序調(diào)試中的另一種非常重要是方法 斷點(diǎn)設(shè)置。 本論文設(shè)計(jì)的氣體報(bào)警器由氣體信號(hào)采集電路與單片機(jī)控制電路兩大部分構(gòu)成。 氣體報(bào)警器能實(shí)時(shí)范圍檢測工作，當(dāng)煙霧的濃度達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。我將銘記我曾是一名 西京 學(xué)子，在今后的工作中把 西京 的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例178。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 在本論文研制的報(bào)警器的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使可燃性氣體報(bào)警器的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等。該傳感器是對以烷類氣體為主的多種氣體有良好敏感特性的廣譜型半導(dǎo)體敏感器件。在程序行設(shè)置 /移除斷點(diǎn)的方法是將光標(biāo)定位于需要設(shè)置斷點(diǎn)的程序行，使用菜單 Debug/Insert/RemoveBreakPoint 設(shè)置或移除斷點(diǎn)（也可以用鼠標(biāo)在該行雙擊實(shí)現(xiàn)同樣的功能）； Debug/Enable/Disable BreakPoint 是開啟或暫停光標(biāo)所在懂行的斷點(diǎn)功能； Dubug/Disale All BreakPoint 暫停所有斷點(diǎn)；Debug/Kill All Bre