【正文】 濃度 ,若濃度值超出限定值 ,報警器發(fā)出聲音報警 ,同時啟動排氣裝置 ,因此分為主程序、 T0 中斷子程序、線性化處理子程序、十六進制轉化十進制子程序 ,濃度顯示子程序、鍵掃描子程序六個部分。同時將濃度值與上限報警設定值相比較 ,以判斷是否需要報警控制處理。 41 式中 Y 上 區(qū)間上限濃度值 Y 下 區(qū)間下限濃度值 Y 濾 實際氣體測試濃度值 X 上 區(qū)間上限濃度對應電壓值 X 下 區(qū)間下限濃度對應電壓值 X 濾 實際氣體測試濃度對應電壓值 圖 43 線性化處理子程序流程圖 十六進制轉化十進制子程序設計 經過線性化處理后的濃度是十六進制的 ,而 LED 顯示的濃度是十進制的 ,所以要進行十六進制轉化十進制子程序處理 ,再送入顯示子程序。 仿真圖 2 單片機煤氣報警系統仿真圖 2所示 ,此模塊使用 LED數碼管進行選擇動態(tài)顯示 ACD0809 采集的濃度信息?？梢娪布恼{試是基礎 ,如果硬件調試不通過 ,軟件設計則是無從做起。另一個是由于安裝錯誤 ,造成器件燒壞。 信號線是聯絡單片機和外部器件的 紐帶 ,如果信號線連結錯誤或時序不對 ,那么都會造成對外圍電路讀寫錯誤。一旦松開 ,電平將變低。 軟件調試 軟件調試主要采用 keil 軟件調試編譯單片機程序。 采用 Keil 軟件和硬件電路板進行軟硬件聯合仿真 ,首先編譯單片機程序 ,然后運行編譯的程 序 ,程序檢查成功后 ,再把程序燒入硬件之中。該儀器采用了高性能 STC89C52 單片機作為核心 電路 ,充分利用了 STC89C52 的高速數據處理能力和豐富的片內設置 ,實現了儀器的小型化和智能化 ,使儀表具有結構簡單、性能穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點。從課題的選擇、理論研究、最終方案的確立到設計的撰寫、定稿 ,都滲透著導師的心血 ,她 兢兢業(yè)業(yè)的工作作風、科學嚴謹的治學態(tài)度和寬以待人、認真負責的優(yōu)秀品質必將在今后的學習和工作中時時激勵我、督促我。同時向給過我?guī)椭耐瑢W表示由衷地感謝。對可燃性氣體采用濾波、線性化處理等 ,不但最大限度地排除現場噪聲干擾 ,降低可燃性氣體報警器誤報概率 ,而且易于在單片機中實現。 在軟硬件聯調時 ,根據在程序中設定的閾值 ,將打火機打火放到氣體傳感器周圍 ,這樣氣體傳感器就可以采集到相應可燃氣體濃度 ,當濃度超過預設閾值 ,蜂鳴器就會立即報警 ,同時吸合繼電器。將通過 KEIL 軟件編譯通過的單片機程序生成的“ .hex”文件用燒錄軟件通過下載線燒寫進單片機中。對于電平類觸發(fā)信號 ,可以直接用示波器觀察。這些信號大多屬于脈沖信號 ,對于脈沖信號借助示波器 (這里指通用示波器 )用常規(guī)方法很難觀測到 ,必須采取一定措施才能觀測到。在保證安裝無誤后 ,用替換方法排除錯誤。 排除邏輯故障 這類故障往往由于設計和加工制板過程中工藝性錯誤所造成的。 5 系統調試 硬件的調試 在單片機開發(fā)過程中 ,從硬件設計到軟件設計都需要做到準確無誤。 圖 44 十六進制轉化十進制子程序流程圖 顯示子程序設計 本 次設計采用的是四位并行接口動態(tài)顯示電路 圖 45 顯示子程序流程圖 數據處理模塊 46 數據處理模塊 電路仿真 單片機煤氣報警系統仿真圖如圖 47 所示 ,此為濃度檢測正常狀態(tài) 。 圖 42 T0 中斷子程序流程圖 線性化處理子程序設計 在單片機測 控系統中 ,使用之前必須進行靜態(tài)標定校準 ,以得到輸出信號與被測信號的關系 輸出曲線 ,用來作為使用過程中的計量依據。 主程序流程圖及設計 主程序流程圖如圖 41 所示 ,由于 MQ2 型氣體傳感器在不通電狀態(tài)下存放一段時間后 ,再通電時 ,器件并不能立即投入正常工作 ,需要一定的時間預熱 ,所以采用延時程序對傳感器預熱。具體包括 : 1 程序下載 當用戶將源程序 (C語言 )經 keil軟件語法檢查無誤并生成代碼時 ,就可以將程序代碼在如圖的環(huán)境中下載到 ]Flash 芯片中 ,而用戶的系統可以是在線狀態(tài)。 燈光報警 燈光報警電路如圖 47 所示 ,燈光報警電路由 R2 LED2(黃色 )組成 ,電阻起限流的作用。圖 37 聲音報警控制電路 聲音報警電路如圖 37 所示 ,它是由三極管 ,繼電器 ,揚聲器以及排氣電路構成。 2 系統時鐘模塊 時鐘電路產生單片機的工作時序脈沖 ,是單片機正常工作的關鍵。其典型值 為 +5VVref++5V, Vref5V. 圖 35 A/D 轉換電路 VIN1 采集傳感器輸出的信號電壓信號 ,當采集的電壓超過 時 ,即表示濃度超過約 45%時 ,系統將發(fā)生報警。 D7~D0??數據輸出線。 通道端口選擇線 ,A 為低地址 ,C 為高地址 ,引腳圖中為 ADDA,ADDB 和 ADDC。其引腳電路如圖 32 所示 ,STC89C52 主要性能有以下幾點 : 與 MCS51 單片機產品兼容 8K 字節(jié)在系統可編程 Flash 存儲器 1000 次擦寫周期 全靜態(tài)操作 :0Hz~33Hz 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 /計數器 八個中斷源全雙工 UART 串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時器 雙數據指針 掉電標識符 圖 32 STC89C52 引腳圖 可燃性氣體報警控制器的電路設計 A/D 轉換電路 ADC0809 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝 ,其引腳排列見圖 。 圖 31 可燃性氣體報警控制器系統結構 STC89C52 系列單片機系統結構特點 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位 微控制器 ,具有 8K 在系統可編程 Flash 存儲器。在單片機所實現的這些功能中 ,特別是信號處理部分 ,需要單片機有較快的運行速度 ,才能對現場氣體濃度做出快速、準確 的檢測 ,進行相應的處理。 MQ2 傳感器詳細說明 MQ2 型氣敏元件的敏感層是用非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的。 5 電化學傳感器 這類傳感器由膜電極和電解液灌封而成。其工作原理是 :氣敏材料在通電狀態(tài)下 ,可燃性氣體氧化燃燒或在催化劑作用下氧化燃燒 ,產生的熱量使電熱絲升溫 ,從而使其電阻值發(fā)生變化 ,測量阻值變化從而測量氣體濃度。 2 固體電解質氣體傳感器 這是一種產量僅次于半導體氣體傳感器的一類傳感器。氣體傳感器種類繁多 ,從原理上可以分為三大類 : 1 利用物理化學性質的氣體傳感器 :如半導體、催 化燃燒等。系統硬件電路主要分為 A/D 轉換電路、 STC89C52 單片機接口電路、聲音報警控制電路、顯示電路四個部分。該儀器主要應用于燃氣管道的查漏與巡線。無論在氣體探測器的研制上 ,還是在報警器的性能上 ,均處于國際領 先水平。因此 ,本次設計采用了“探測器 +單片機控制電路”設計思路。有些是因使用不當而造成故障 ,因此不能進行準確 ,安全的報警和控制。它們易流動、易燃燒 ,在生產、輸送、貯存和使用這些氣體的過程中 ,如違反操作規(guī)程或設備密封質量不好 ,都有可能發(fā)生可燃氣體泄漏的現象。 關鍵詞 : 報警器 。從安全、環(huán)保及經濟上考慮 ,研制一種檢測可燃性氣體自動報警和自動打開排器裝置的一種控制器是非常必要的。氣體傳感器 Abstract With the rapid increase of bustible gas classes and applied range, the leakage and fire explosion of locations and warehouses storing bustible gas are more often. To ensure personal safety, environment and equipment safety, it is necessary to develop a new type reliable bustible gas alarm instrument. This paper explains bustible gas alarm instrument principle deeply, and use the project of detector and microcontroller control circuit to design alarm instrument. Chooses MQ2 gas sensor, which turns the concentration of bustible gas in the air into voltage