【正文】 lcden = 1。 delayNOP()。 write_(0x38)。 write_(0x06)。 EA=1。 write_str(str2)。 write_(0x0c)。 write_(0x80+z)。 lcdrs = 1。 } void write_(uchar cmd) //寫命令 { Check_Busy()。y)。 uchar code str2[] = OK。 sbit lcden=P2^7。 可燃性氣體泄漏報(bào)警控制器的設(shè)計(jì) 27 附錄 1 程序清單 include include define uint unsigned int define uchar unsigned char define LCD_data P0 //數(shù)據(jù)口 define delayNOP()。軟件 方面，通過(guò)對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)、查找設(shè)計(jì)中需要用到的芯片資料，我順利用 KEIL C51編譯軟件寫好程序 ,并調(diào)試成功。只有將整個(gè)系統(tǒng)的軟件硬件相結(jié)合連接起來(lái)進(jìn)行調(diào)試，也就是綜合調(diào)試。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查 VCC與 GND 之間電位，若在 5V～ 之間屬正常。主要包括錯(cuò)線、開路、短路。 可見調(diào)試的工作量比較大。本設(shè)計(jì)對(duì)傳感器預(yù)熱一段時(shí)間，預(yù)熱的同時(shí)，設(shè)定所要檢測(cè)可燃性氣體濃度的上限值。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序，其靈活性特備的強(qiáng)。 圖 15 MQ5 結(jié)構(gòu)外形 資料來(lái)源： 何道清、張禾主編，《傳感器與傳感器技術(shù)》 [M],科學(xué)出版社 2021 年。 圖 14 基本測(cè)試電路 MQ5 傳感器的工作原理是它的表面電阻 Rs，是通過(guò)與其串聯(lián)的負(fù)載電阻 RL上的有效電壓信 VRL輸出而獲得的。 可燃性氣體泄漏報(bào)警控制器的設(shè)計(jì) 18 圖 13 靈敏度特性 圖 14 是傳感器的基本測(cè)試電路。 MQ5 傳感器對(duì)丁烷、丙烷、甲烷的靈 敏度高，對(duì)甲烷和丙烷可較好的兼顧。 另外， 有許多可燃?xì)怏w同時(shí)具有毒性。其總體連接圖如圖 11 所示。 圖 10 ADC0804 的總體設(shè)計(jì) LCD1602 液晶顯示模塊 功能實(shí)現(xiàn)模塊中的顯示模塊本設(shè)計(jì)采用了 LCD1602 液晶顯示器 ， 它 微 功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中 。整個(gè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，由 STC89C52 有序的執(zhí)行若干指令完成。輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。 圖 8 電源連接電路 功能實(shí)現(xiàn)模塊部分 該部分有數(shù)據(jù)采集電路模塊、信號(hào)處理模塊、 LCD 顯示模塊、聲光報(bào)警模塊等，它可以實(shí)現(xiàn) STC89C52 單片機(jī)的對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行采集計(jì)算比較，并產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警措施。其連接電路如圖 6 所示。空閑模式下 ,CPU暫停工作 ,而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,串行口 ,外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。內(nèi)部的 EEPROM 有掉電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，用于保存各采集通道的報(bào)警上限。 該報(bào)警器采用了“ MQ5 探測(cè)器 +單片機(jī)控制電路”設(shè)計(jì)思路，具有檢測(cè)誤差小，聲光報(bào)警電路 STC89C52 單片機(jī) 電源電路 氣敏感測(cè)器 AD 轉(zhuǎn)換電路 顯示電路 單片機(jī)最小系統(tǒng) 可燃性氣體泄漏報(bào)警控制器的設(shè)計(jì) 8 靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，它可以檢測(cè)空氣中以烷類氣體為主的多種可燃性氣體的濃度，實(shí)時(shí)顯示濃度值。在 設(shè)計(jì)完系統(tǒng)后，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。如日本費(fèi)加羅公司推出了檢測(cè) （ ～ 10） 10－ 6 硫化氫低功耗煤氣報(bào)警器，美國(guó) IST 提供了壽命達(dá) 10 年以上的煤氣報(bào)警器，美國(guó) FirstAlert 公司推出了生物模擬型（光化反應(yīng)型）低功耗 CO 煤氣報(bào)警器等。燃?xì)鈭?bào)警器已然成為各行業(yè)安全系統(tǒng)的必備設(shè)備。這些傳感器都是通過(guò)對(duì)周圍環(huán)境的可燃?xì)怏w的吸附，在傳感器表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，造成傳感器的物理特性改變，并顯示出其實(shí)時(shí)濃度值，經(jīng)單片機(jī)處理后報(bào)警并聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備防止事故的發(fā)生， 可燃?xì)怏w 泄漏 報(bào)警器 在 電信 、 石化、環(huán)保、醫(yī)療、安全檢測(cè)、 暖通空調(diào)等行業(yè) 都有 廣泛應(yīng)用 。該控制器具有操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，價(jià)格便宜，智能化、安全性高等特點(diǎn)，適合家庭、儲(chǔ)氣倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所使用。 關(guān)鍵詞： STC89C52 單片機(jī)；可燃性氣體； 泄漏； 報(bào)警； 控制器 可燃性氣體泄漏報(bào)警控制器的設(shè)計(jì) 2 Abstract This graduation paper introduces the design of a alarm controller about the leakage of flammable gas based on STC89C52 chip microputer .The controller consists of five major ponents： STC89C52 chip microputer， power circuit , the AD data conversion circuit（ the ADC0804 conversion circuit） , LCD displayer（ 1602 display circuit ） ， light and sound alarm circuit. It uses semiconductor ceramic type gas sensor MQ5 to detect a variety of concentrations of flammable gases in the air, especially alkane gases, bined with external hardware circuit implementation of bustible gas alarm control on the device. The software part used the C language to device has simple operation,practical,cheap,intelligent and safety higher characteristic,so it is very suitable for family, using in a gas storage warehouse and other has a high practical value. Keywords： STC89C52 chip microputer。 可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器研究目的和意義 單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，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。 可燃?xì)怏w漏報(bào)警器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警產(chǎn)品是一個(gè)系列產(chǎn)品，包括氣體探測(cè)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)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸及管理技術(shù)、智能樓宇等技術(shù)的集成，屬高新技術(shù)。二是增強(qiáng)可靠性，實(shí)現(xiàn)元件和應(yīng)用電路集成化，多功能化，發(fā)展 MEMS 技術(shù)，發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)適用的變送器和智能型煤氣報(bào)警器。并根據(jù)電路圖做出實(shí)物，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限報(bào)警設(shè)定值時(shí)，發(fā)出聲音報(bào)警和控制信號(hào)，以提示操作人員采取安全對(duì)策或自動(dòng)控制相關(guān)安全裝置?？傮w連接如圖 3。掉電模式下能凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù) ,停止芯片其他功能直至下一個(gè)外中斷啟動(dòng)或硬件復(fù)位。 圖 6 晶振電路 復(fù)位電路采用了外部復(fù)位電路的手動(dòng)按鈕復(fù)位，設(shè)置了一個(gè)按鍵，按下再?gòu)椘鹁徒o單片機(jī)復(fù)位引腳 RST 施加一個(gè) +5V的脈沖，在這個(gè)脈沖時(shí) 間內(nèi)單片機(jī)就完成了復(fù)位。本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)對(duì)可燃性氣體的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并顯示在 LCD 上，若實(shí)際氣體濃度值超過(guò)設(shè)定值 ，單片機(jī)通過(guò)控制電路執(zhí)行聲光報(bào)警。該信號(hào)常作為向微機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào) ； CLKIN 為 外電路提供時(shí)鐘脈沖輸入 ； CLKR 是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器外接電阻端，與 CLKIN 端配合可由芯片自身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，其頻率為 1/； D0~D7 為 A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸出端，該輸出端具有三態(tài)特性，與微機(jī)總線相接 ； VIN(+) /VIN()為 ADC0804 的兩模擬信號(hào)輸 入 端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號(hào) ； AGND、 DGND 分別為模擬接地端、數(shù)字接地端。 根據(jù)芯片的規(guī)范和要求，本設(shè)計(jì)中 ADC0804 的 CS 接在 89C52 的 腳，作為片選使用。它 能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符 ， 內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字） 。 圖 11 LCD1602 總體連接圖 聲光報(bào)警模塊 聲光報(bào)警功能用聲音和燈光報(bào)警實(shí)現(xiàn)的，本設(shè)計(jì)的聲光報(bào)警 模塊主要由一個(gè)有源 1=從 LCD讀取信息 6 EN 1,1 0 輸入 使能信號(hào)， 1為讀取信息 1 0（下降沿）執(zhí)行指令 7 DB0 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line0 8 DB1 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line1 9 DB2 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line2 10 DB3 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line3 11 DB4 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line4 12 DB5 0/1 輸入 /輸出 數(shù)據(jù)總線 Line5 13 DB6 0/1 數(shù)據(jù)總線 Line6 14 DB7 0/1 數(shù)據(jù)總線 Line7 15 A +Vcc LCD背光電源正極 16 K 接地 LCD背光電源負(fù)極 可燃性氣體泄漏報(bào)警控制器的設(shè)計(jì) 16 蜂鳴器、兩個(gè)發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。 表 3 典型可燃?xì)怏w的主要特性 氣體名稱 化學(xué)式 爆炸界限 /Vol% 容許濃度 /ppm 比重（空氣 =1） 碳化氫及其派生物 甲烷 CH4 丙 烷 C3H8 1000 丁烷 C4H8 汽 油 氣 500 乙炔 C2H2 甲醇 CH3OH 200 醇 乙醇 C2H5OH 1000 醚 乙醚 C2H5O 無(wú)機(jī)氣 體 一氧化碳 CO 50 氫 H2 其中 CO 的氣體毒性是對(duì)人體有非常大的傷害 ，見表 4。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃?xì)怏w，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。該傳感器需要施加 2 個(gè)電壓：加熱器電壓（ VH）和測(cè)試電壓（ VC）。二者之間的關(guān)系為： Rs/R L=(VCV RL)/VRL。 符號(hào) 參數(shù)名稱 技術(shù)條件 備注 Rs 敏感體表面電阻 2KΩ20KΩ (2021ppm C3 H8) 烷，氫氣 適用范圍： 30010000ppm 甲烷，丙烷，丁 烷，氫氣 α (R1000ppm/ R500ppm H2) 濃度斜率 ≤ 標(biāo)準(zhǔn) 工作條件 預(yù)熱時(shí)間 溫度： 20℃ 177。與匯編語(yǔ)言相比