【正文】 考慮到程序的兼容性 ,采用 C 語言編程。 實(shí)時(shí)仿真 :支持 UART/USART/EUSARTs 仿真、中斷仿真、 SPI/I2C 仿真、MSSP 仿真、 PSP 仿真、 RTC 仿真、 ADC 仿真、 CCP/ECCP 仿真 。 軟件簡介 本課題將用到兩款軟件 :Protues 和 Keil,下面簡單介紹這兩款軟件。初始化后開始無限無限循環(huán) ,以保證 24 小時(shí)全天候的檢測一氧化碳的濃度 ,及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情并報(bào)警。 Led 數(shù)碼管 LED Segment Displays 是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件 ,引線已在內(nèi)部連接完成 ,只需引出它們的各個(gè)筆劃 ,公 共電極。采用高低溫循環(huán)檢測方式低溫 加熱檢測一氧 化碳 ,傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中一氧化碳?xì)怏w濃度增加而增大 ,高溫 加熱清洗低溫時(shí)吸附的雜散氣體。 Vcc:電源 ,單一 +5V。 A、 B、 C:3 位地址輸入線 ,用于選通 8 路模擬輸入中的一路。根據(jù)串聯(lián)電路電壓為各處之和 ,這個(gè)時(shí)候 10K電阻兩端的電壓為 ,甚至更大 ,所以 RST 引腳又接收到高電平。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器 ,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求 ,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。它的主要功能是將經(jīng)過 ADC0809 處理后的檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) :能滿足嵌入對(duì)象要 求的全部電路系統(tǒng)。接觸燃繞式氣敏元件已具備了生產(chǎn)基礎(chǔ)和 能力 。國家工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ,生產(chǎn)現(xiàn)場一氧化碳濃度不允許超過 50ppm 。一旦發(fā)生氣體泄漏事故 ,必須盡快采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理 ,才能將事故損失降低到最低水平。 本系統(tǒng)利用 51 單片機(jī)做核心控制模塊 ,利用 MQ7 一氧化碳傳感器探測一氧化碳。單片機(jī) 。 巡回檢測 :安全衛(wèi)生檢查時(shí) ,要檢測有害氣體或液體蒸汽。 目前 ,氣體傳感器的發(fā)展趨勢集中表現(xiàn)為 :一是提高靈敏度和工作性能 ,降低功耗和成本 ,縮小尺寸 ,簡化電路 ,與應(yīng)用整機(jī)相結(jié)合 ,這也是氣體傳感器一直追求的目標(biāo)。 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排 本文主要講述基于單片機(jī)的毒氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全過程 ,包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、電腦仿真。其中 ,濃度檢測及顯示模塊所實(shí)現(xiàn)的功能是將房間中的一氧化碳濃度值轉(zhuǎn)換成為單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號(hào) ,并且濃度值顯示出來 :主控模塊以單片機(jī)為主 ,對(duì)其他模塊的運(yùn)行進(jìn)行控制 。用戶在下載用戶程序時(shí) ,可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 / 時(shí)鐘。復(fù)位電路用于將單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)恢復(fù)到一個(gè)確定的初始值 ,并從這個(gè) 狀態(tài)開始工作。 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μ s 時(shí)鐘為 640kHz 時(shí) ,130μ s 時(shí)鐘為 500kHz 時(shí)。 OE0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻 。 滯后、漂移誤差小 動(dòng)態(tài)特性好 功耗小 時(shí)間老化特性優(yōu)良 與被測體匹配良好 ,既不因接入傳 感器而使得被測對(duì)象受到影響 ,受被測量之外的影響小。該傳感器需要施加 2 個(gè)電壓 :加熱器電壓 VH 和測試電壓 VC。 圖 26 數(shù)碼管顯示原理圖 根據(jù)數(shù)碼管顯示原理 ,如圖 25 連線 ,即可顯示報(bào)警傳感器號(hào)碼。 比較判斷函數(shù) 比較判斷函數(shù)是將 AD 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)與門限值比較 ,根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置報(bào)警數(shù)組的對(duì)應(yīng)位。 在 ISIS Professional 中首先搜索元件 ,選中的元件會(huì)顯示在左邊欄 ,然后逐個(gè)的放置元件 ,并連線 ,最后完成電路圖如下 : 圖 41 完整的電路原理圖 編寫程序 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用 Keil 軟件編程 ,過程如下 : 建立工 程。并且具有比較好的安全性。在此 ,向他們表示衷心的感謝 ! 。 為了更細(xì)致地觀察仿真過程 ,仿真是使用了示波器和電壓表 ,這樣有利于修改電路圖和程序。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案 ,通過一個(gè)集成開發(fā) 環(huán)境uVision 將這些部分組合在一起。利用軟件對(duì)定時(shí)器 T0進(jìn)行初始化 ,設(shè)定定時(shí)器 T0工作 于方式 2,計(jì)數(shù)初值為 250,開總中斷和定時(shí)器中斷 ,最后啟動(dòng)定時(shí)器。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管 的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng) ,或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。封裝好的氣敏元件有 6 只針狀管腳 ,其中 4 個(gè)用于信號(hào)取出 ,2 個(gè)用于提供加熱電流。 EOC引腳 ,當(dāng)收到高電平時(shí) ,說明模數(shù)轉(zhuǎn)換完成 ,此時(shí)向 OE引腳輸出高電平 ,打開輸出三態(tài)門 ,輸出數(shù)字量到 P0口 ,然后 OE引腳變低電平 ,完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。 OE:數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào) ,輸入 ,高電平有效。 ADC0809 主要特性 8 路輸入通道 ,8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,即分辨率為 8 位。 易知 :本單片機(jī)最小系統(tǒng)的振蕩周期 1/12MHz1/12us,時(shí)鐘周期 1/6us,機(jī)器周期 1us。 STC89C52RC 系列單片機(jī)是單時(shí)鐘 ,機(jī)器周期 1T 兼容的 8051 內(nèi)核單片機(jī) ,是高速度 ,低功耗的新一代 8051 單片機(jī) ,全新的流水線 /精簡指令集結(jié)構(gòu) ,內(nèi)部有集成 810 專用復(fù)位電路。在本次設(shè)計(jì)中 ,使用的核心器件是單片機(jī)和一氧化碳傳感器。產(chǎn)量超過 20 萬支的主要廠家有 5 家 ,黑龍江敏感集團(tuán)、太原電子廠、云南春光器材廠、天津費(fèi)加羅公司合資、北京電子管 廠特種電器廠 ,其中前四家都超過 100 萬支 ,據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì) ,1998 年全國氣敏元件總產(chǎn)量已超過 600 萬支。另一方面是由于傳感器市場增 長受到政府安全法規(guī)的推動(dòng)。 應(yīng)急檢測 :生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)異常情況或者處理事故時(shí) ,為了安全和衛(wèi)生要對(duì)有害氣體或液體蒸汽進(jìn)行檢測。 本文主要敘述了基于單片機(jī)的有毒氣體檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程 ,包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、電腦仿真。本系統(tǒng)可用于家庭環(huán)境 ,也適用于工業(yè)環(huán)境。這就對(duì)氣體的檢測和監(jiān)測 設(shè)備提出了較高的要求。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在應(yīng)用方面 ,目前最廣泛的是可燃性氣體氣敏元件傳感器 ,已普及應(yīng)用于氣體泄漏檢測和監(jiān)控 ,從工廠企業(yè)到居民家庭 ,應(yīng)用十分廣泛。在工藝方面引入了表面摻雜、表面覆膜以及制作表面催化反應(yīng)層和修隔離層等工藝 ,使燒結(jié)型元件由廣譜性氣敏發(fā)展成選擇性氣敏 。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系如圖 21: 圖 21 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)三個(gè)層次的關(guān)系 以此理解 ,一氧化碳報(bào)警器同樣具有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的三個(gè)層次。 報(bào)警模塊 此模塊主要有蜂鳴器、 LED 數(shù)碼管組成 ,在氣體濃度過大 ,超過安全值時(shí) ,蜂鳴器工作 ,提供聲音報(bào)警服務(wù) 。單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種產(chǎn)生方式 :內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路原理圖如下 : 圖 26 AD 轉(zhuǎn)換模塊原理圖 本 A/D轉(zhuǎn)換電路以 ADC0809芯片為核心 ,該芯片在單片機(jī)的控制下把