【正文】 經(jīng)過(guò)這一次，我對(duì)硬件電路理解的更加透徹，對(duì)軟件的糾錯(cuò)能力也有了進(jìn)一步的提高， 并且熟悉了操作，使自己對(duì)單片機(jī)煤氣警報(bào)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)更加深刻。其中定時(shí)器 0用做定時(shí)循環(huán)檢測(cè)的定時(shí)器，定時(shí)器 1作為波特率發(fā)生器，外部中斷0 用作 ADC0809 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀取。 AT89S5 串行口是可編程接口，對(duì)它初始化編程只用兩個(gè)控制字分別寫入特殊功能寄存器 SCON 和電源控制寄存器 PCON 中即可。發(fā)送或接收串行數(shù)據(jù)時(shí)使用的時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸波特率的 16 倍。 （ 1） FIFO 控制寄存器 FIFO 控制寄存器用來(lái)控制接收 FIFO 緩沖區(qū)和發(fā)送 FIFO 緩沖區(qū)，該寄存器各位的定義如圖 ： 圖 FIFO 控制寄存器格式 FIFO 寄存器的地址為 0X3FA，由于本系統(tǒng)是采用 FIFO 方式控制，且在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)前應(yīng)該使發(fā)送器和 接收器都復(fù)位，因此可以設(shè)置 FIFO 的內(nèi)容為 0X0F，即可以寫成outportb(0X3FA,0X0F). 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) （ 2） 線路模塊 線路模塊包含線路控制寄存器和線路狀態(tài)寄存器。本設(shè)計(jì)采用的是 LM358 放大器。 EOC： 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 START： 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。為了提高對(duì)被測(cè)氣體的選擇性，通常在傳感器通氣孔位置設(shè)置過(guò)濾劑，以消除干 擾氣體造成的不準(zhǔn)確信 號(hào) 。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 傳感器設(shè)計(jì) 傳感器部分包括煙霧傳感器和一氧化碳傳感器，分別用于檢測(cè)煙霧和一氧化碳濃度。TH0=0X3C。鍵盤可以通過(guò)不同的應(yīng)用場(chǎng)合和針對(duì) 不同氣體做出不同的濃度設(shè)定，并且儲(chǔ)存報(bào)警的上限和報(bào)警時(shí)間，方便查詢和日后的工作調(diào)查。從今天進(jìn)入信息 科技時(shí)代來(lái)看，儀器儀表是實(shí)現(xiàn)信息的獲取、轉(zhuǎn)換、存貯和揭示物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的必備工具，是當(dāng)今普遍稱之為時(shí)代標(biāo)志的信息科技的三大支柱（信息獲取及處理、信息傳 輸與通信、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)）的必要手段，也是新技術(shù)革命的一項(xiàng)重要內(nèi)容。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。s lives improve constantly,how to prevent fire and gas leak incidengts, and other incidents on the social wealth and people39。家用智能煤氣報(bào)警器是為了預(yù)防氣體中毒的一種家用的自動(dòng)報(bào)警器，也是一種高靈敏度的氣體探測(cè)器，一般都是應(yīng)用高靈敏度的氣敏元件作氣電轉(zhuǎn)換元件，并配以電路和聲光報(bào)警部分組成。 方案二，可以通過(guò)傳感器感知信號(hào)多級(jí)放大電路，并用電位器調(diào)節(jié)得到固定的電壓 值，當(dāng)?shù)玫娇扇夹詺怏w信號(hào)時(shí)，電阻值立刻變小，放大器的放大倍數(shù)增加，電壓也就隨 著增加，驅(qū)動(dòng)三極管導(dǎo)通報(bào)警電路。 另外單片機(jī)中的定時(shí)器 1用作波特率發(fā)生器，工作在方式 2下，初值為 器 0用于產(chǎn)生一氧化碳與煙霧循環(huán)檢測(cè)的時(shí)間間隔 T=1s,工作在方式 1下 .由于定時(shí)器中斷一次最多只能定時(shí) ,因此 1s的定時(shí)分兩次產(chǎn)生中斷，即 定時(shí)器初值設(shè)為0X3CB0每次產(chǎn)生 50ms的定時(shí)，設(shè)置 times為定時(shí)器 0中斷次數(shù)標(biāo)志位，定時(shí)器 0每中斷一次則 times加 1，直到 times=20時(shí)才表示 1s時(shí)間到，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理，并使 times=0,因此單片機(jī)應(yīng)設(shè)置的寄存器設(shè)置為： TCON=0X00。在振蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間（即正脈沖寬度）大于 2個(gè)機(jī)器周期，由于該系統(tǒng)采用 12M的晶振，因此取 C=10uF,R=1KΩ . 在該系統(tǒng)中采用手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位組合，其電路圖如圖 通過(guò)以上對(duì)主控器單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)，單片機(jī)小系統(tǒng)電路如下圖 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) Y11 1. 1 59 2 M H ZC13 0pC23 0PC31 .0 u F / 16 vR11KV C CS1SWR21KE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U?8 05 1CIB0D0LADDCECQ0CORU?A C C 1CI B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 L ADD CE CQ0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 COOFLRU?A C C 8 圖 單片機(jī)外圍電路 電源電路 電源采用直流電源變壓器輸出 12V 的電壓，其電源連接電路如圖 39 所示，并由去 耦電容、開(kāi)關(guān)、 7085 穩(wěn)壓器及電源指示燈組成。 V 預(yù)熱時(shí)間 不少于 24小時(shí) 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 圖 MQ2型氣敏元件的靈敏度特性。 IN7～ IN0： 模擬量輸入通道 ，這 8路模擬量輸入通道由 地址鎖存與譯碼電路對(duì) A、 B、C 3 個(gè)地址位進(jìn)行鎖存和譯碼 得到通道的選擇 ， 它們 共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是一種經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。這就需要兩個(gè)基準(zhǔn)電壓， +5v 和 +1v。 PC 機(jī)的串行接口設(shè)計(jì) PC 機(jī)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 串行口 ,其電 平采用的是 EIA 電平。這低 4 位中任一位為 1，將產(chǎn)生一個(gè) Modem 狀態(tài)中斷請(qǐng)求。單片機(jī)串口有 3條引線 : TXD (發(fā)送據(jù) ) 、 RXD (接收數(shù)據(jù) )和 GND(信號(hào)地 ) 。數(shù)據(jù)讀取采用中斷方式， ADC0809 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)志經(jīng)反向器后接 IN0，當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完后轉(zhuǎn)入中斷程序讀取數(shù)據(jù)，單片機(jī)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的相應(yīng)值比較，如果大于設(shè)定值則產(chǎn)生聲光報(bào)警，并把數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)顯示濃度值， 如果小于設(shè)定值，則只傳送給上位機(jī)顯示而不報(bào)警。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的功能要求分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分，其中硬件電路設(shè)計(jì)部分主要包括傳感器信號(hào)采 集模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、通信模塊等，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分主要包括：主程序，中斷服務(wù)子程序，數(shù)據(jù)采集子程序，顯示子程序等程序設(shè)計(jì)。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 參考文獻(xiàn) [1] 潘新民 .王燕芳 . 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) [M]. 北京：高等教育出版 社 , [2] 徐玉琦，朱曉明，朱成 .電起火的分析及預(yù)防［ M］ . 北京：紡織工業(yè)出版社， 1 [3] 將永琨，朱嘉福 .工業(yè)企業(yè)防火技術(shù)［ M］ .水力電力出版社， 1990 [4] 劉軍華 .智能傳感器系統(tǒng)［ M］ .西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 1999 [5] 吳興惠，王彩君 .傳感器與信號(hào)處理［ M］ . 北京：電子工業(yè)出版社， 1998 [6] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局 .GB1297891 火災(zāi)報(bào)警設(shè)備檢驗(yàn)規(guī)則 . 1991 [7] 瞿貴榮 . 家庭實(shí)用報(bào)警器 [J].家庭電子， 20xx，（ 10） [8] 李朝青 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [9] 楊全勝 . 現(xiàn)代微機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 , [10] 陸鑫，廖建明，李巧勤 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [11] 于永，戴佳，常江 .51 單片機(jī)實(shí)例精講 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， [12] 清源計(jì)算機(jī)工作室 .Protel 99 SE 原理圖與 PCB 及仿真 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [13] 康華光，陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：高等教育出版社， [14] 騰濱玉，寇云超，黎麗琳 .一氧化碳中毒和家用氣體報(bào)警器 [J].黑龍江電子技術(shù)1994，（ 10） [15] 楊剛，周群 .電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M].北京：電子工業(yè)出版社 . [16] 陳悅，刁若菲，劉志偉，常鴻飛 .煙霧檢測(cè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用， 20xx，（ 8） [17] 姚豐，劉念聰 .一種單片機(jī)智能煤氣監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].高等職業(yè)教育 — 天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， [18] 繆順兵，熊光明，李永萍，魯霞 .自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警器系 統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 [J]. 裝備制造技術(shù)， [19] Dae Sik Lee,Jeung Soo Huh,Duk Dong Combustible Gases Using 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) Microgas Sensor Array[J].Sensorsand ,(93) [20] , Considerations for Optimizing the Sensitivity of Catalytic Calorimetric Gas Sensors:Modeling and Experimental and Actuators[J].20xx,(73) [21] Aaron Norma,Frank Stama,Anthony Morrissey,Monika Hirschfelder,Dirk Enderlein. Packaging Effects of a Novel ExplosionProof Gas Sensor. Sensors and ,(95) 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 致 謝 本課題是在指導(dǎo)老師李桂梅副教授的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇、理論研究、最終方案的確立到論文的撰寫、定稿，都滲透著導(dǎo)師的心 血 ，她兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和寬以待人、認(rèn)真負(fù)責(zé)的優(yōu)秀品質(zhì)必將在我以后的學(xué)習(xí)和工作中時(shí)時(shí)鼓勵(lì)我、督促我，同時(shí)我在學(xué)校所學(xué)的知識(shí)與為人處世是與導(dǎo)師分不開(kāi)的，由此我表示崇高的敬意。如果 flag=0,表示檢測(cè)到的信號(hào)是一氧化碳的濃度，從而對(duì)一氧化碳的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行判斷，并發(fā)出相關(guān)信息。由于單片機(jī)不用接受外來(lái)的數(shù)據(jù)，因此 REN設(shè)為‘ 0’禁止接收。系數(shù)值可由如下公式求出： 系數(shù)值 = /（波特 16） 表 波特率與除數(shù)寄存器的系數(shù)值關(guān)系 波特率 系數(shù)值 波特率 系數(shù)值 110 10473 9600 120 300 3800 19200 60 1200 920 38400 30 2400 480 57600 20 4800 240 115200 10 在該系統(tǒng)中波特率采用 19200b/s,因此在出發(fā)寄存器中應(yīng)設(shè)置系數(shù)為 0X60，但是當(dāng)要設(shè)置除數(shù)寄存器時(shí)先要使線路控制模塊最高位為‘ 1’允許訪問(wèn)除數(shù)寄存器，即指令為 outportb(0X3FB,0x80)。在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信格式采用 1位 停止位、 8位數(shù)據(jù)位、無(wú)校驗(yàn)，因此最終線路控制寄存器應(yīng)該設(shè)置為 0X03。 聲光報(bào)警模塊 報(bào)警電路采用發(fā)光二極管做為光報(bào)警信號(hào)，蜂鳴器作為聲報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管選用三種不同的顏色來(lái)區(qū)分各種狀態(tài)，當(dāng)只有 煙霧的濃度均正常；當(dāng)只有 范圍，同時(shí) ；當(dāng)只有 度超出安全范圍，同時(shí) ；當(dāng)引腳 與黃色指示燈都亮?xí)r表示一氧化碳與煙霧的濃度均超出了安全范圍，同時(shí) 蜂 鳴器響。在該系統(tǒng)中采用中斷請(qǐng)求，將轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（ EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 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。產(chǎn)品組裝工藝簡(jiǎn)化，有利的降低了產(chǎn)品成本。有許多可燃?xì)怏w同時(shí)具有毒性。TL1=0xe6。 AT89S51具有如下特點(diǎn)： 4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2層中斷嵌套中斷， 2個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,1個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器 ， 此外， AT89S51是用靜態(tài)邏輯來(lái) 設(shè)計(jì)的，其工作頻率可以下降到 0HZ,并提供