【正文】 R0,A ；存數(shù) INC DPTR ；指向下一 模擬通道 INC R0 ；指向數(shù)據(jù)存儲器下一單元 MOVX DPTR,A ADEND: RETI 87c552 簡介 87c552 概述 87C552 單片機系統(tǒng) 87C552 具有如下特點： 68 個引腳， 8k字節(jié)的 片內(nèi)程序存儲器， 可外部擴展 64k 字節(jié)。 可編程串行通道 當 P3口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。采用外部振蕩器時，對 HMOS 單片機，該引腳接外部振 。 SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會引用到接口控制寄存器。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信協(xié)議中做奇偶位，在多處理機通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。常用的串口模式 1 是傳輸 10 個位的， 1 位起始位為 0,8 位數(shù)據(jù)位，低位在先， 1 位停止位為 1。如我們要得到 9600 的波特率，晶振為 和 12M，定時器 1 為模式 2， SMOD 設為 1，分別看看那所要求的 TH1 為何值。32 ） 定時器 1 溢出速率 上式中如設置了 PCON 寄存器中的 SMOD 位為 1 時就可以把波特率提升 2 倍。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。 REM 是由軟件置位或清零。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。在單片機內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成了片內(nèi)振蕩器。另外，該引腳被略微拉高。 P2口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。 1288 位內(nèi)部 RAM 不管使用上述 那種方式，只要一旦確認轉換結束，便可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。 圖 ADC0809 的部分信號連接 安徽理工大學 畢業(yè)設計 20 圖 信號的時間配合 從圖中可以看到，把 ALE 信號與 START 信號接在一起了，這樣連接使得在信號的前沿寫入（鎖存）通道地址，緊接 著在其后沿就啟動轉換。其地址狀態(tài)與通道對應關系見表 91。 溫度： 200Hz～ 1000Hz 對應 0℃ ～ 40℃ 。又脈沖電流平均值 PI 為mP ITTI 1?，與占空比成線性關系，故脈沖電流的平均值可以線性地反映瓦斯體積分數(shù)，即瓦斯?jié)舛取y量元件的溫度是以微小的鋸齒波形狀的軌跡在恒溫區(qū)波動 [26]，如圖 6所示： 圖 6 傳統(tǒng)的檢測橋路與恒溫橋路的濃度溫度特性曲線 Fig6 contrasting curve between two methods 安徽理工大學 畢業(yè)設計 10 這個波動的溫差很小，只有零點幾度的差別，基本上可以認為參比元件和測量元件的溫度是相等的。圖中 S為話筒，它將腳步聲或其他聲響轉換為電信號，且放大后加至 555 時基電路的觸發(fā)端 ② 腳。圖 9為 NE555 和 R2， R3， C1 組成的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器： 安徽理工大學 畢業(yè)設計 6 圖 9 鋸齒波發(fā)生電路 Fig9 toothed wave generating circuit 振蕩器的輸出頻率為： 1321 CRRRf ??? 由此可算得輸出頻率為 1kHz， C2 起正反饋作用，即在 Q1射級跟隨器輸出鋸齒波的同時，正反饋至 R2的上端，故在 C1 充電期間， R2 上的壓降保持不變，即 C1 的充電速率不變，因而極大地保證了鋸齒波的線性。該 傳感器 可以有效的監(jiān)測井下低濃及高濃瓦斯，試用范圍非常廣泛 。 傳統(tǒng)的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)大體可以分為兩大部分：井下部分和井上部分。 煤礦瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構 成的以甲烷為主的有害氣體的總稱。 在文章里，我針對瓦斯的特點，設計出同時監(jiān)測高低濃度的瓦斯系統(tǒng)，全天候不間斷的對井下瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測。利用火焰的高度來檢測瓦斯?jié)舛龋?0 世紀 30 年代，日本發(fā)明了光干涉瓦斯 檢定器，一直沿用至今； 20 世紀 40 年代，美國研制了檢測瓦斯?jié)舛鹊拿舾性?— 鉑絲催化元件； 1954 年，英國采礦安全所研制了最早的載體催化元件。同時，監(jiān)控軟件還可以對這些數(shù)據(jù)進行匯總、 處理 、 分析和存檔，可以作為相關負責人員決策的重要依據(jù)。在一系列鋸齒波作用下，比較器就輸出一矩形脈沖電壓系列； D 部分由高準確度可控穩(wěn)壓管 TL431 構成的脈沖穩(wěn)幅電路，當通過 TL431 的電流在 (1～ 100)mA 范圍內(nèi)時，只要分壓電阻的溫度系數(shù)相同，則輸出電壓有很高的穩(wěn)定性，從而保證了在輸入脈沖幅值變化時，輸出脈沖的幅值恒定。電路如圖 10 所示： 圖 10 電壓比較器電路 安徽理工大學 畢業(yè)設計 7 Fig10 voltage paring circuit 這里選用的電壓比較器的型號為 AD790，它有同相和反相兩個輸入端，同相端接鋸齒波電壓信號，反相端 接瓦斯檢測電路的輸出電壓，也就是脈沖電壓寬度的控制信號。當 C2上的充電電壓超過 2/3VDD 時， 555 復位， 3腳輸出低電平， BG2 相應截止，可控硅 SCR 斷開。 變流瓦斯檢測方法的原理 變流檢測方法是一種使載體催化傳感元件在檢測瓦斯氣體時保持恒溫狀 態(tài)的新型檢測方法。 目前 該傳感器 已廣泛應用于全國大、中、小型煤礦，在國內(nèi)市場占有率超過 60％，在煤礦預防瓦斯災害方面經(jīng)常發(fā)揮重要作用，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益 。 傳輸電纜 : 電纜最大長度： 2021m 分布電容 ≤ ／ km 分布電感 ≤1mH ／ km 外形尺寸： 200 mm110 mm35mm 質量： ADC0809 引腳圖與接口電路 A/D 轉換器芯片 ADC0809 簡介 8 路模擬信號的分時采集，片內(nèi)有 8 路模擬選 通開關，以及相應的通道抵制鎖存用譯碼電路，其轉換時間為 100μs 左右。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志 ，又可作為中斷請求信號使用。 1 轉換數(shù)據(jù)的傳送 WR ALE 地址所存 START 寄存器清“ 0” A/D 啟動 安徽理工大學 畢業(yè)設計 21 A/D 轉換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。 256 字節(jié) 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ， 5個外部雙向 8位 輸入 /輸出（ I/O）口，4個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個 全雙工串行通信安徽理工大學 畢業(yè)設計 23 口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 低功耗的閑置和掉電模式 作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 /EA/VPP： 當 /EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000H FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 芯片擦 除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。 SCON 就是 51 芯片的串行口控制寄存器。 RB8 接收數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是已接收數(shù)據(jù)的第 9 位。它的波特率是可變的，其速率是取決于定時器 1 或定時器 2 的定時值（溢出速率）。代入公式： 9600＝ (2247。 安徽理工大學 畢業(yè)設計 28 波特率＝（ 2SMOD247。在模式 0，接收第 8 位結束時，由硬件置位。 REM 為允許接收位， REM 置 1 時串口允許接收，置 0 時禁止接收。 CPU 在讀 SBUF 時會指到接收寄存器，在寫時會指到發(fā)送寄存器，而且接收寄存器是雙緩沖寄存器，這樣可以避免接收中斷沒有及時的被響應，數(shù)據(jù)沒有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來，而造成的數(shù)據(jù)重疊問題。 XTAL1 接外部晶體的一個引腳。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 三級程序存儲器鎖定 首先送出口地址并以 信號有效時， OE信號即有效，把轉換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。 1. 8 路模擬通道選擇 安徽理工大學 畢業(yè)設計 19 圖 ADC0809 與 MCS51 的連接 如圖 所示模擬通道選擇信號 A、 B、 C 分別接最低三位地址 A0、 A A2即（ 、 ），而地址鎖存允許信號 ALE 由 ，則 8路模擬通道的地址為 0FEF8H～，通道地址選擇以 作寫選通信號，這一部分電路連接如圖 所示。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。 甲烷： 200～ 600Hz 對應甲烷濃度為 0～ 4% 600～ 1000Hz 對應甲烷濃度為 4～ 100%。 在 mI 一定的條件下與占空比的平方根 TT /1 成線性關系，即其平方與占空比成線性關系。該檢測環(huán)路使測量元件的溫度與參比元件的溫度進行比較，當環(huán)境中的 CH4 氣體在測量元件表面燃燒時，測量元件的溫度將很快上升使電橋失去平衡，硬件電路構成的閉環(huán)反饋系統(tǒng)監(jiān)測到偏移信號后，輸 出控制脈沖信號，將已經(jīng)偏移的橋路“矯正”回來，使回路周而復始地工作在偏移 /校正的振蕩之中。該報警器由直流穩(wěn)壓電源、定時開關電路和聲控脈沖產(chǎn)生器三部分組成。該芯片使用靈活方便，只需外接少量的阻容元件就可以構成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器，因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。 系統(tǒng) 簡介 我設計的是基于單片機的井下瓦斯?jié)舛戎悄?傳感器 ，該系統(tǒng)以單片機 AT87C552 為核心，包含 甲烷 濃度采樣器 、 把 220V 的交流電轉換成 5V的直流電源 、 紅外遙控系統(tǒng) 、存儲器的擴展 、 LCD 顯示器和報警裝置等組成。這些裝備和系統(tǒng)的推廣與應用，豐富了我國煤礦安全監(jiān)控 產(chǎn)品的市場，改善了煤礦安全技術裝備的面貌，縮小了我國與國外先進技術水平的差距。 為了防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生，除了加強井下作業(yè)人員的管理，改善井下的作業(yè)環(huán)境外，還必須建立一個性能可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。同時采用聲光報警系統(tǒng)，一旦瓦斯超標， 系統(tǒng) 立即提醒正在井下作業(yè)的工人緊急撤離，避免人員傷亡 ，并且還運用紅外遙控系統(tǒng)來 進行遠程監(jiān)控 。電子技術的進展推動了瓦斯檢測控制裝置的進一步發(fā)展，如 20 世紀 70 年代后期法國研制的 CTT63/40U 礦井監(jiān)控 系統(tǒng)、英國的 MINOS 系統(tǒng)、美國的 SCA— DA 系統(tǒng)等。并且監(jiān)控軟件具有超標自動報警功能，用來提示工作人員對設備的故障或現(xiàn)場瓦斯?jié)舛惹闆r，以及時采取措施，避免重大事件的發(fā)生。為保證有足夠的電流通過載體催化元件，設置了由三極管組成的脈沖電流放大環(huán)節(jié)。比較器采用單電源供電，引腳 8 接邏輯電平，其取值決定于負載所需高電平，這里接 +5V，此時比較器輸出高電平為 。在 C2 充電期間，即報警定時結束之前，應使 555③ 腳通過 R5 和 D1 將輸出高電平反饋到觸發(fā)端 ② 腳，以免后繼脈沖或其他干擾影響定時精度。它的基本原理是：在瓦斯?jié)舛壬邥r，通過閉環(huán)反饋電路，使工作電流相應減少，以保持催化元件的溫度不變，利用電流的減少量和瓦斯含量間的對應關系，實現(xiàn)瓦斯含量的檢測。 主要技術指標： 測量范圍： 0～ %CH4(0～ %CH4) 測量精度： ～ %CH4 ≤177。 安徽理工大學 畢業(yè)設計 15 圖 《 ADC0809 引腳圖》 安徽理工大學 畢業(yè)設計 16 . ADC0809 的內(nèi)部結構 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結構圖 下 圖所示 ： 圖 《 ADC0809 內(nèi)部邏輯結構》 圖中多路開關可選通 8個模擬通道，允許 8路模擬量分時輸入，共用一個 A/D 轉換器進行轉換，這是一種經(jīng)濟的多路數(shù)據(jù)采集方法。 D7～ D0—— 數(shù)據(jù)輸出線。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問 題是如何確認 A/D轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。 此外， 87C552 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 安徽理工大學 畢業(yè)設計 24 管腳說明 VCC：供電電壓 GND：接地 STADC：啟動 AD 操作 PWM0：脈寬調(diào)制：輸出 0（低電平有效） PWM1：脈寬調(diào)制：輸出 1（低電平有效） EW： 看門狗使能 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)