【正文】 exceeding the allowed figure, the system reminds the downhole operation worker to evacuate urgently immediately, avoids the personnel casualty. Also put to use infrared remotecontrol system carry through longdistence supur risory control. Design this intelligent sensor adopt closecycle control insure sampling placidity. This system take at87C552 monolithic integrated circuit as a core, realizes to the gas examination, the warning and the control, safe reliable, durable, suits each kind of coal mine gas the monitoring, may reduce coal mining accident39。有沒(méi)有解決問(wèn)題的辦法或你只需按一下鼠標(biāo)或電話，其余的交給我們呢？達(dá)達(dá)搜可 以搜索國(guó)內(nèi)所有城市及海外主要城市間的任意兩點(diǎn)之間的所有海陸空到達(dá)方式，配套了國(guó)內(nèi)外電子機(jī)票訂購(gòu)、火車(chē)票余票查詢和訂購(gòu)、全國(guó)幾乎所有長(zhǎng)途巴士的全部路徑查詢和主要城市巴士電子客票訂購(gòu)。這 篇 文章就是針對(duì)導(dǎo)致礦難頻發(fā)的瓦斯 濃度 進(jìn)行監(jiān)控而設(shè)計(jì)的。 關(guān)鍵詞：瓦斯， AT87C552， PID 控制 器 文檔由全能 交通 旅游 搜索引擎 專(zhuān)家 達(dá)達(dá)搜 分享 達(dá)達(dá)搜簡(jiǎn)介： 達(dá)達(dá)搜作為新一代的交通搜索引擎，首創(chuàng)結(jié)合三網(wǎng)合一（海、陸、空）的出行搜索方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)全球路徑的搜索和導(dǎo)航、對(duì)票價(jià)、里程、歷時(shí)的比較和排序，旨在為用戶提供不 僅是優(yōu)惠的更是即時(shí)真實(shí)的、方便快捷的出行方式，同時(shí)提供酒店、旅游等配套服務(wù)，達(dá)到出行各方面的需求。方便所有旅客出行，節(jié)約時(shí)間成本和人力成本。 煤礦瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體的總稱。從新中國(guó)成立初期到 20 世紀(jì) 70年代，煤礦下井人員主要使用光學(xué)瓦斯檢定儀、風(fēng)表等攜帶式儀器 檢測(cè)井下環(huán)境參數(shù)。 傳統(tǒng)的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)大體可以分為兩大部分：井下部分和井上部分。以山西省為例， 近幾年，特別是 2020 年以來(lái)，山西省煤炭系統(tǒng)在黨和各級(jí)政府及安全部門(mén)的重視下，全省煤礦信息化工作有了新發(fā)展，取得了新成績(jī)。該 傳感器 可以有效的監(jiān)測(cè)井下低濃及高濃瓦斯，試用范圍非常廣泛 。 恒溫控制信號(hào)取樣電路 圖 8 為恒溫控制信號(hào)取樣電路：這里沒(méi)有采用傳統(tǒng)的惠斯通電橋來(lái)獲取瓦斯 圖 8 恒溫控制信號(hào)取樣電路 Fig8 constant temperature controlling signal sampling circuit 與催化元件反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的不平衡電壓，而是用運(yùn)放集成塊組成運(yùn)算電路，對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行處理，這樣做的好處是抑制 共模信號(hào)的能力增強(qiáng)了，同時(shí)由于黑元件上催化燃燒產(chǎn)生的電壓只有毫伏級(jí)，不能直接與鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較，在 Uo1 的后面加入了同相比例運(yùn)算電路，對(duì)前面輸出的電壓進(jìn)行放大，以使其能與鋸齒波電壓進(jìn)行比較從而輸出所需的脈沖電壓。圖 9為 NE555 和 R2， R3， C1組成的無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 9 鋸齒波發(fā)生電路 Fig9 toothed wave generating circuit 振蕩器的輸出頻率為： 1321 CRRRf ??? 由此可算得輸出頻率為 1kHz， C2 起正反饋?zhàn)饔茫丛?Q1 射級(jí)跟隨器輸出鋸齒波的同時(shí)，正反饋至 R2的上端，故在 C1 充電期間， R2 上的壓降保持不變，即 C1的充電速率不變，因而極大地保證了鋸齒波的線性。圖 10 中 C C5 均為去耦電容，用于濾去比較器輸出產(chǎn)生變化時(shí)電源電壓的波動(dòng)， R8是輸出高電平時(shí)的上拉電阻。圖中 S為話筒，它將腳步聲或其他聲響轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，且放大后加至 555 時(shí)基電路的觸發(fā)端 ② 腳。 常見(jiàn)故障現(xiàn)象與查找方法 ： 1)發(fā)光二極管不亮： ① ，用萬(wàn)用表測(cè) 12V 供電電源是否正常； ② ，用數(shù)字萬(wàn)用畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 表檢測(cè)電阻 R發(fā)光二極管 VDl、三極管 VT2是否損壞； ③ ．測(cè) lCl 所構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，若 ICl 的 ③ 腳始終輸出低電平， VT2 將一直處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)光二極管不亮，可采用代換法判斷 555 集成電路的好壞。測(cè)量元件的溫度是以微小的鋸齒波形狀的軌跡在恒溫區(qū)波動(dòng) [26]，如圖 6所示： 圖 6 傳統(tǒng)的檢測(cè)橋路與恒溫橋路的濃度溫度特性曲線 Fig6 contrasting curve between two methods 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 這個(gè)波動(dòng)的溫差很小，只有零點(diǎn)幾度的差別，基 本上可以認(rèn)為參比元件和測(cè)量元件的溫度是相等的。 方程式左邊是單位時(shí)間內(nèi)工作電流所 產(chǎn)生的熱量和瓦斯氣體在載體催化傳感元件表面發(fā)生氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量之和，后者與瓦斯體積分?jǐn)?shù)成正比；方程式右邊是催化傳感元件在單位時(shí)間內(nèi)熱傳導(dǎo)和熱輻射損失的熱量之和，其中傳導(dǎo)熱是催化傳感元件通過(guò)導(dǎo)線和空氣傳遞的熱量之和，由于催化傳感元件工作在一個(gè)半封閉的氣罩內(nèi)，其同空氣的對(duì)流散熱很小，可忽略不計(jì)。又脈沖電流平均值 PI 為mP ITTI 1?，與占空比成線性關(guān)系，故脈沖電流的平均值可以線性地反映瓦斯體積分?jǐn)?shù)，即瓦斯?jié)?度。%CH4 ～ %CH4 ≤177。 溫度： 200Hz～ 1000Hz 對(duì)應(yīng) 0℃ ～ 40℃ 。 表 為通道選擇表。其地址狀態(tài)與通道對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表 91。 D0為最低位， D7為最高 OE—— 輸出允許信號(hào)。 圖 ADC0809 的部分信號(hào)連接 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 信號(hào)的時(shí)間配合 從圖中可以看到，把 ALE 信號(hào)與 START 信號(hào)接在一起了，這樣連接使得在信號(hào)的前沿寫(xiě)入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 （ 1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。 不管使用上述那種方式，只要一旦確認(rèn)轉(zhuǎn)換結(jié)束，便可通過(guò)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 1288 位內(nèi)部 RAM P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 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。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。另外，該引腳被略微拉高。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入 。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。在閑置模式下， CPU 停止工作。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們?cè)趯?xiě)發(fā)送程序時(shí)也不必用到發(fā)送中斷 去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。它的各個(gè)位的具體定義如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、 SM1 為串行口工作模式設(shè)置位，這樣兩位可以對(duì)應(yīng)進(jìn)行四種模式的設(shè)置。 REM 是由軟件置位或清零。在模式 1 中，當(dāng) SM2=0， RB8 是已接收數(shù)據(jù)的停止位。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。32 ） 定時(shí)器 1 溢出速率 上式中如設(shè)置了 PCON 寄存器中的 SMOD 位為 1 時(shí)就可以把波特率提升 2 倍。當(dāng)然一定的誤差是可以在使用中被接受的，就算使用 的晶體振蕩器也會(huì)因晶體本身所存在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對(duì)波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計(jì)。在這個(gè)定時(shí)模式 2 下定時(shí)器 1 溢出速率的計(jì)算公式如下： 溢出速率＝（計(jì)數(shù)速率） /(256－ TH1) 上式中的 “ 計(jì)數(shù)速率 ” 與所使用的晶體振蕩器頻率有關(guān)，在 51 芯片中定時(shí)器啟動(dòng)后會(huì)在每一個(gè)機(jī)器周期使定時(shí)寄存器 TH 的值增加一，一個(gè)機(jī)器周期等于十二個(gè)振蕩周期，所以可以得知 51 芯片的計(jì)數(shù)速率為晶體振蕩器頻率的 1/12，一個(gè)12M 的晶振用在 51 芯片上，那么 51 的計(jì)數(shù)速率就為 1M。10 ＝ 960 字節(jié)。但在模式 1 中， SM2=1 時(shí)，當(dāng)未收到有效的停止位，則不會(huì)對(duì) RI 置位。在模式 0，發(fā)送完第 8 位數(shù)據(jù)時(shí)，由硬件置位。大家也可以用上面的實(shí)際源碼加入 REM=0 來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 SM0 SM1 模式 功能 波特率 0 0 0 同步移位寄存器 fosc/12 0 1 1 8 位 UART 可變 1 0 2 9 位 UART fosc/32 或 fosc/64 1 1 3 9 位 UART 可變 在這里只說(shuō)明最常用的模式 1，其它的模式也就一一略過(guò)，有興趣的朋友可以找相關(guān)的硬件資料查看。當(dāng)然你也可以用其它的名稱。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 XTAL2 接外晶體的另一端。 AVdd：模擬電源 AVss：模擬地 AVREF+:AD 轉(zhuǎn)換參考電阻 :高端 AVREF:AD轉(zhuǎn)換參考電阻 :低端 VSS：數(shù)字地 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P1口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電 阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門(mén) 電流。 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全 兼容 這里需要說(shuō)明的示， ADC0809 的三個(gè)地址端 A、 B、 C即可如前所述與地址線相連，也可與數(shù)據(jù)線相連，例如與 D0～ D2相連。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯 定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換只需要一條 MOVX 指令。 OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 ADC0809 的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此 有時(shí)鐘信號(hào)引腳。 對(duì) ADC0809 主要信號(hào)引腳的功能說(shuō)明如下： IN7～ IN0—— 模擬量輸入通道 ALE—— 地址鎖存允許信號(hào)。 關(guān)聯(lián)設(shè)備 :本公司生產(chǎn)的 DJ4G2020固定式甲烷斷電儀 防爆型式：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 防爆標(biāo)志： Exd[ib]I，傳感器到斷電儀的距離不大于 2020 米。% 真值 (相對(duì)誤差 ) 元件檢測(cè)反應(yīng)速度： ≤20s 調(diào)校周期： ≤1 個(gè)月 使用壽命： ≥ 年 信號(hào)帶負(fù)載能力： 0～ 400Ω 報(bào)警方式：二級(jí)間歇式聲光報(bào)警， ≥85dB( 聲強(qiáng) )，能見(jiàn)度＞ 20m(光強(qiáng) ) 報(bào)警點(diǎn)范圍： ～ ％連續(xù)可調(diào) 采樣方式：限制擴(kuò)散式 整機(jī)工作電壓： 9～ 24V DC 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 傳輸距離： 3km(供電 18V DC 使用 截面銅芯電纜 ) 輸出信號(hào)： 200～ 1000Hz、 1～ 5mA DC 防爆型式： ExibdⅠ 礦用本安兼隔爆型 高濃度瓦斯傳感器 (國(guó)產(chǎn) ) 型號(hào) :ZR14GJW4/100 基本參數(shù) 工作環(huán)境條件 : 溫度 : 0℃ ～ 40℃ 相對(duì)濕度 : ≤98% 大氣壓力 : 86kPa～ 116kPa 風(fēng)速 : 0m/s～ 8m/s 測(cè)量范圍 : 高濃： 0%CH4～ 100%CH4 溫度： 0℃ ～ 40℃ 測(cè)量范圍（ %CH4） 高濃： 基本誤差（ %CH4） ≤177。它可以連續(xù)自動(dòng)地將井下沼氣濃度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸送給關(guān)聯(lián)設(shè)備，并具有就地顯示瓦斯?jié)舛戎担蘼暪鈭?bào)警等功能。 在變流瓦斯檢測(cè)中，工作電流隨著瓦斯?jié)舛仍黾佣鴾p小，元件處于恒溫狀態(tài)，載體催化元件工作溫度和阻值保持不變。 本研究所研制的脈沖供電檢測(cè)橋路與傳統(tǒng)的測(cè)量機(jī)理截然不同，檢測(cè)元件工作于間歇脈沖供電狀態(tài)，不隨 CH4 溫度變化，反饋環(huán)路中的脈沖頻率與 CH4 濃度呈正比關(guān)系。在外圍元件檢查無(wú)誤后，可采用代換法判斷 lCl是否損壞； ⑧ ．用上述方法，查找 IC IC3及其外圍元器件。 555 3 腳輸出低電平。電路如圖 11所示： 圖 11 脈沖穩(wěn)壓電路 Fig11 range of pulse stabilitating circuit TL431 是 一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源 , 它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V 的任何值，工作電流范圍 為 1mA～ 100mA，K、 A腳兩端輸出電壓 為： 10102 )( R RRV po ?? 改