【正文】 ,qian。 EOC=1。 OE=0。 //OE 為輸出允許信號，高電平有效 sbit EOC=P3^2。當 AT89C52接收到的數(shù)據(jù)值超過一定濃度值 時，能控制小喇叭報警但 LED_RED不亮，即處于一般報警狀態(tài)；當 AT89C52接收到的數(shù)據(jù)值超過一定濃度值時，能控制小喇叭報警和 LED_RED亮，即處于嚴重報警狀態(tài)； 系統(tǒng)誤差分析 由于氣體傳感器的氣體濃度和輸出電壓直接的關(guān)系， MQ5 的技術(shù)參數(shù)里沒有明確的給出氣體濃度與輸出電壓的分度表，所以，通過看靈敏度特性曲線得到的氣體濃度值 (單位為 ppm)與輸出電壓值 (單位為 mv)的關(guān)系可能有很一定誤差在里面，所以，就需要進行調(diào)試仿真電路，看仿真結(jié)果和預(yù)期的結(jié)果是否一致，存在多大的誤差，然后，考慮如何進一步改 進電路和程序。 18 聲光報警電路模塊測試 圖 43 聲光報警電路模塊測試正常情況仿真圖 圖 44 聲光報警電路模塊測試一般報警仿真圖 圖 45 聲光報警電路模塊測試嚴重報警仿真圖 19 聲光報警電路模塊測試仿真圖如圖 43所示， AT89C52的 報警； 控制 LED_GREEN 的亮滅情況，正常情況下，點亮 LED_BLUE，作為指示功能，報警時熄滅 LED_GREEN；表明處于正常正常情況。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊測試 A/D 轉(zhuǎn)換模塊測試仿真圖如圖 41 所示。然后通過相應(yīng)的片選信號，在各個數(shù)碼管上顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù) 。 具體的邏輯關(guān)系如下表 24 所示： 表 24 位選表 74LS138 4 位集成數(shù)碼管 C B A 譯中 選中對應(yīng)的 0 0 0 Y0 第一位（仟） 0 0 1 Y1 第二位（百） 0 1 0 Y2 第三位（十） 0 1 1 Y3 第四位（個） 13 第 3 章 煤氣檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測氣體傳感器的有毒氣體濃度信號，然后對信號進行放大、 A/D 轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，濃度顯示，以及警報處理。具體電 路圖如圖 211所示。 圖 28 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 10 單片機的最小系統(tǒng)設(shè)計 單片機的最小系統(tǒng)主要包括：晶振電路、復(fù)位電路、電源電路等。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 對于該 8個通道的輸入信號， 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器， 精度： 281=2561 =%. 分辨率 ： 28Vref=2565 =? 20mv(輸入為 0～ 5V 時 ) 量化誤差： Q= 28Vref21? ? 10mv 說明： Vref— A/D 轉(zhuǎn)換器的參考電壓，即為基準電壓，選取 Vref=5V； 8 N — ADC 的二進制位數(shù)， N=8； ADC0808 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A／ D轉(zhuǎn)換器，它由 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關(guān)樹型 A／ D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成， ADC0808 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 26 所示。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。 D0～ D7： 8 位數(shù)字量輸出端。每一組運算 放大器 ， 可用圖 23所示的符號來表示，它有 5個引出腳，其中 “+” 、 “ ” 為兩個信號輸入端， “V+” 、 “V ” 為正、負電源端， “Vo” 為輸出端。氣體傳感器作為煤氣泄露測試裝置報警器的信號采集部分。我們建議您用 1000ppm 異丁烷或氫氣校準傳感器。 (3) 對檢測信號響應(yīng)速度快，重復(fù)性好。 (2) 固體電解質(zhì)氣體傳感器。 氣體傳感器輸出為模擬量，很微弱需要進行放大電路的處理，單片機處理的是數(shù)字信號，需要利用 A/D 轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送給 AT89C52 單片機進行數(shù)據(jù)的處理；聲光報警電路里使用蜂鳴器作為報警用，同時還用 LED燈進行相應(yīng)的指示，以便于提醒注意；單片機的最小系統(tǒng)是 AT89C52 單片機工作的前提條件；顯示電路采用了 4位集成的數(shù)碼管進行顯示，由 AT89C52 單片機進行控制實現(xiàn)顯示。 煤氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計要求 由于煤氣檢測系統(tǒng)主要包括氣體傳感器電路、放大電路、 A \D轉(zhuǎn)換電路、單 片機最小系統(tǒng)、聲關(guān)報警電路和數(shù)碼管顯示電路等部分。 13 年 6 月 14 日 設(shè)計答辯。 4．主要參考文獻 李現(xiàn)明，吳皓編著 .自動檢測技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx 徐仁貴 .單片微型 計算機應(yīng)用技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社 .20xx 陳愛弟 .Protel99 實用培訓(xùn)教程 .北京：人民郵電出版社 .20xx 5．課程設(shè)計進度安排 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 13 年 6 月 3 日 布置設(shè)計任務(wù)，熟悉課題，查找資料； 13 年 6 月 4 日 結(jié)合測控對象，選擇合適的傳感器，理解傳感器性能； 13 年 6 月 5 日 設(shè)計傳感器測量電路，選擇合適的單片機，設(shè)計其外圍電路； 13 年 6 月 6 日 設(shè)計電路參數(shù)，有條件情況下，在實驗室進行實驗，進一步理解測量電路輸入輸出關(guān)系； 13 年 6 月 7 日 繼續(xù)設(shè)計論證電 路參數(shù)，完善系統(tǒng)設(shè)計方案； 13 年 6 月 10 日 查找資料，理解系統(tǒng)各部分工作原理； 13 年 6 月 11 日 理清系統(tǒng)說明要點，著手設(shè)計說明書的書寫； 13 年 6 月 12 日 書寫設(shè)計說明書，充分理解系統(tǒng)每一部分作用； 13 年 6 月 13 日 完善設(shè)計說明書，準備設(shè)計答辯。 煤氣檢測系統(tǒng)的主要任務(wù) 本論文是煤氣檢測系統(tǒng)設(shè)計的研制，主要完成： (1) 對煤氣檢測整個系統(tǒng)進行了整體規(guī)劃； (2) 對煤氣檢測系統(tǒng)進行硬件設(shè)計和軟件流程設(shè)計，分為主程序設(shè)計， A/D 轉(zhuǎn)換控制程序的設(shè)計，數(shù)據(jù)處理，濃度顯示程序設(shè)計、聲光報警子程序設(shè)計等； (3) 軟件的調(diào)試，功能仿真； (4) 畫出煤氣檢測系統(tǒng)的電路原理圖。該方案主要包括了可燃氣體傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換器、 AT89C52 單片機控制電路、聲光報警電路以及數(shù)碼管顯示電路。 氣體傳感器電路設(shè)計 氣體傳感器可以分為六大類： (1) 半導(dǎo)體氣體傳感器。 (2) 對被測氣體具有較高的靈敏度，能有效地檢測允許范圍內(nèi)的氣體濃度。因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。 5 CO氣體傳感器屬于氣敏傳感 器，通過放大處理后，再經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機，經(jīng)過單片機完成數(shù)據(jù)處理及報警控制，最后送給數(shù)碼管顯示。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。 IN0～ IN7： 8路模擬量輸入端。 CLK：時鐘脈沖輸入端。 ADC 位數(shù)的選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號采集的精度和分辨率。然后輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。傳感器通過放大以后，再經(jīng)過通道 IN0，將信號傳送給 ADC0808，通過 A/D 轉(zhuǎn)換以后，送給單片機進行相應(yīng) 的處理。 圖 210復(fù)位電路 復(fù)位電路和電源及振蕩電路是 C51 單片機工作的最小系統(tǒng)。 12 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計 213 數(shù)碼管顯示電路 顯示用集成的 4 位數(shù)碼管，七段碼與 P0 口直接相連，用于輸出 P0 口的數(shù)據(jù)給數(shù)碼管； P0 口上拉 100 的電阻，為了增加驅(qū)動能力；位選用 ~ 通過74LS138 譯碼器進行位選，指定所選的具體的一位。單片機讀取要顯示的數(shù)據(jù)后，通過相應(yīng)的計算，計算出要顯示的數(shù)據(jù)的最高位，第二位，第三位和第四位。此次仿真的目的是驗證各個模塊的控制程序的正確與否，同時判斷電路連接的正確性。該顯示模塊測試主要是用來驗證 AT89C52,74LS138 和 ADC0808 的相關(guān)軟件程序正確與否，由圖 52所示中顯示的數(shù)據(jù)來看，程序是正確的；同時驗證了 AT89C52,ADC0808 的軟件編譯程序也是正確的，它們都能 控制相關(guān)的硬件正常工作。當沒有超過一定的濃度值是處于正常情況， LED_GREEN的亮， LED_RED滅，小喇叭不響，處于不報警狀態(tài)，即為正常情況處理。 //SAT 是 A／ D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸 入高電平有效 sbit OE=P1^4。 DATA=P2。 } //************ADC0809 轉(zhuǎn)換函數(shù) **************// void ADC0809() { SAT=0。 delay_1ms(5)。 //B P1_0_A=0。 //P0=table[10]。 //點亮小數(shù)點 //delay_1ms(3)。 //設(shè) INT0 為邊沿觸發(fā) EX0=1。//嚴重報警 LED_RED=0。 } else { SPEAK