【正文】 在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。對 P2 端口寫 “1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能； 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。應(yīng)用程序 用 C語言編寫，充分利用芯片資源，提高了測量精度和代碼執(zhí)行效率，減小代碼容量。由于由于 STC89C52可以擦寫上千次，所以在這個調(diào)試過程中，并沒有用仿真器來實踐，而是直接將程序燒寫進(jìn)單片機來操作。這些工具是單片機開發(fā)的最基本工具。 單片機系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯誤是在軟件 調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。在誤差許可范圍內(nèi)，根據(jù)標(biāo)定曲線形狀，以及單片機處理能力，把曲線分成 8 段，對每小段分別線性化。在 STC89C52中，可以同時設(shè)置 4個硬件斷點，它是經(jīng)過 JTAG接口的傳輸，由芯片中的幾組斷點條件寄存器實現(xiàn)的。當(dāng)實際檢測濃度低于設(shè)定濃度時，三極管不導(dǎo)通，揚聲器以及 繼電器均不工作，排氣電路處于斷開狀態(tài)；當(dāng) 實際檢測濃度等于或超過設(shè)定濃度時，通過 和 與單片機的連接從而引起電平的變化， 和 都 為低電平，三極管導(dǎo)通，在揚聲器發(fā)出報警聲音的同時，繼電器也進(jìn)行工作，而使排氣電路形成閉合回路，達(dá)到自動進(jìn)行排氣控制的效果。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 STC89C52 單片機接口電路 STC89C52 采用 PQFP 貼片式的封裝形式，有 40 個管腳。本信號有時簡寫為ST. A、 B、 C—— 地址線。當(dāng)檢測到的可燃性氣體濃度超出上限報警設(shè)定值時，報警器發(fā)出聲音報警，同時繼電器啟動驅(qū)動排氣裝置，實現(xiàn)排氣系統(tǒng)的自動控制。 MQ2 傳感器簡介 MQ2 傳感器概述 MQ2 是鄭州煒盛電子科技有限公司生產(chǎn)的可燃?xì)怏w傳感器，對一氧化碳、甲烷，液化石油氣具有很高的靈敏度和良好的選擇性。4CaCO3等。因此，傳感器的選型是非常重要的 [3]。近年來，在氣體選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有很大進(jìn)步 [7]。因此，研制 一種新型，性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確監(jiān)測可燃性氣體，并且合乎國家相關(guān)規(guī)定的報警控制器勢在必行。 bustible gas 。single chip microputer。 課題的來源 隨著城市煤氣、天然氣事業(yè)及化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，易燃、易爆的氣體種類和應(yīng)用范圍在不斷增加，這些 易燃易爆氣體在生產(chǎn)和使用過程中，一旦發(fā)生泄漏將會引起中毒、火災(zāi)、爆炸等重大事故， 人們在對安全生產(chǎn)的重視程度日益增加的同時，對生產(chǎn)技術(shù) 手段也進(jìn)行不斷的提高， 研制一種新型 、 性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確監(jiān)測可燃性氣體報警控制器勢在必行 。 工業(yè)可燃性氣體報警控制器一般分為可燃性氣體檢漏儀 (簡稱 “ 檢漏儀 ”) 、可燃性氣體報警控制器 (簡稱 “ 控制器 ”) 、可燃性氣體探測器 (簡稱 “ 探測器 ”) 三大系列產(chǎn)品。 氣體傳感器的種類 國外從 30年代開始研究開發(fā)氣體傳感器。但這種傳感器制造成本高，檢測氣體范圍有限，在檢測環(huán)境污染領(lǐng)域中有優(yōu)勢。具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性，驅(qū)動電路簡單，較大的電信 號輸出 。 可燃性氣體檢測報警器的結(jié)構(gòu) 可燃性氣體報警控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 31 所示，系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為核心，配合外圍電路共同完成信號采集、濃度顯示、聲音報警、 自動控制 等功能。 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。根據(jù)單片機制作的原理以及報警器實現(xiàn)的功能，其接口電路主要分為 五 個部分。 顯示電路 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 38 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管由 7 個發(fā)光二極管組成 ,行成一個日字形 ,它門可以共陰極 ,也可以共陽極 .通過解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字 ,其工作原理見圖 39。 (3) 現(xiàn)場觀察與修改 用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機對話界面，檢查或修改 Flash芯片內(nèi)的各種存儲器、寄存器的數(shù)據(jù)。濃度 0%LEL99%LEL 分成 8 段如下 ： 0%LEL~10%LEL 10%LEL~20%LEL 20%LEL~28%LEL 28%LEL~36%LEL 36%LEL~45%LEL 45%LEL~61%LEL 61%LEL~78%LEL 78%LEL~99%LEL 單片機經(jīng)過濾波后，得到 3 個采樣值的一個真值，把這個真值通過查表比較，確定其所在區(qū)間的上下限電壓值和上下限濃度值，根據(jù)公式 (41)，計算出該電壓值對應(yīng)的濃度值。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障。 信號線是聯(lián)絡(luò) 單片機 和外部器件的紐帶，如果信號線連結(jié)錯誤或時序不對，那么都會造成對外圍電路讀寫錯誤。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(jìn)單片機中。 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(xiàn)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(xiàn)。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。 P2 口： P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸 出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。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(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)設(shè) 置 ，實現(xiàn)了儀器的小型化和智能化，使儀表具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低等優(yōu)點。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試主要采用 keil軟件調(diào)試編譯單片機程序。 聯(lián)機仿真調(diào)試 聯(lián)機仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波器、萬用表等工具。調(diào)試的成功與否直接關(guān)系到整個系統(tǒng)運行的可行性。 由于 電壓值與氣體濃度之間是非線性的關(guān)系，為了實時顯示氣體濃度，需要對其進(jìn)行線性化處理。在程序中設(shè)置斷點。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 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(gòu)成。其典型值為 +5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V). 圖 35 A/D轉(zhuǎn)換電路 VIN1 采集傳感器輸出的信號電壓信號 ，當(dāng)采集的電壓超過 時，即表示濃度超過約 45%時，系統(tǒng)將發(fā)生報警。 START 上升沿時，復(fù)位 ADC0809； START 下降沿時啟動芯片，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持 低電平。最后，將濃度值送入 LED 數(shù)碼管顯示。目前國際上絕大部分毒氣檢測采用該類型傳感器。如測量 H2S YSTAuWO3， NH3 的 NH39。傳感器作為對可燃性氣體的敏感元件，是各種類型 (袖珍式、便攜式、固定式 )儀表的核心之一。但主要是在引進(jìn)國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，又進(jìn)行研究與開發(fā)，形成自己的特色。一部分不合規(guī)定的可燃性氣體報警控制器將停止使用 [10]。 關(guān)鍵詞 ： 報警器；可燃性氣體；單片機； 氣體傳感器 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） II 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 signal, and sends the voltage signal into microcontroller(MCU), then MCU implements date acquisition, processing, concentration display and alarm operation. Meanwhile, taking function, integration and the ratio of performance to price into account, chooses STC89C52 MCU as the core part of bustible gas alarm instrument. Combustible gas alarm instrument designed detects alkyl bustible gas especially, and displays concentration on the instrument. When bustible gas reaches alarm threshold value, the instrument sends out sound and light alarm, reminds worker to take action. The bustible gas alarm instrument has got past the test on the spot and got a satisfying result. Conclusion can be drawn that this kind of high efficiency bustible gas alarm instrument will have a wide application. Keywords： divulging alarm。 gas sensor 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 目 錄 引 言 … …………………………………………………………………………… 1 第 1 章 緒論 … ……………………………………………………………………… 2 課題研究的目的和意義及來源 …………………………………………………2 課題研究的目的和意義 ………………………………………………………2 課題的來源 ……………………………………………………………………3 可燃性氣體報警控制器國內(nèi)外現(xiàn)狀 ……………………………………………3 本課題主要完成的任務(wù) …………………………………………………………3 第 2 章 可燃性氣體報警控制器的方案設(shè)計 ……………………………………… … 4 氣體傳感器的選型 ………………………………………………………………4 氣體傳感器的種類 ……………………………………… ……………………4 TGS813 氣體傳感器 ……………………………………………………………5 TGS813 氣體傳感器的一般特點 ………………………………………………6 可燃性氣體報警控制器的整體設(shè)計 ……………………………………………7 可燃性氣體報警控制器的結(jié)構(gòu) ……………………………………………… 7 可燃性氣體報警控制器主要技術(shù)指標(biāo) ……………………………………… 7 第 3 章 可燃性氣體報警控制器的硬件設(shè)計 ……………………………………… 8 AT89S52 系列單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點 …………………………………………… 8 可燃性氣體報警控制器的電路設(shè)計 …………………………………………… 9 前置放大電路 ………………………………………………………………… 9 A/D 轉(zhuǎn)換電路 …………………………………………………………………1 0 AT89S52 單片機接口電路 ……………………………………………………1 1 聲音報警電路 …………………………………