【文章內(nèi)容簡介】 （1） 先下一個程序到單片機，看下載口是否可以用，經(jīng)測試，發(fā)現(xiàn)無法正常下載程序。檢查后發(fā)現(xiàn)，是因為單片機下載口和液晶顯示共用了I/O口，所以下載程序的時候需把液晶1602取下來即可正常下載。（2） 檢查復位電路，發(fā)現(xiàn)復位電路不工作，仔細觀察后，發(fā)現(xiàn)是原理圖上復位按鍵的一端未加VCC，經(jīng)改正后，復位電路可以工作。（3）再分別測試各模塊，單片機可以正常工作，液晶顯示模塊能夠正常工作，ADC0809能夠采集煤氣傳感器傳來的信號。（4）聲光報警電路的發(fā)光二極管可以正常工作，但是蜂鳴器不能正常工作。開始時蜂鳴器裝在NPN三極管的集電極，由于NPN三極管的基極未加限流電阻，而射極直接接地，所以當單片機給高電平給三極管基極時，所以蜂鳴器聲音不會響，把蜂鳴器接到射極，蜂鳴器有壓降，并在基極接上一個限流電阻，蜂鳴器即可正常工作。（5） 人機交流模塊不能正常工作，由于在檢查人機交流模塊時，開始只檢查了P3_7口控制的按鍵，發(fā)現(xiàn)其反應時間很長，也就是要按很久才會有反應，開始以為是延時的問題，但是無論怎么修改程序，情況都沒有改善，后來發(fā)現(xiàn)按鍵是壞的，換了一個按鍵即可。（6）風扇驅(qū)動模塊不能正常工作，由于繼電器封裝和買的繼電器不一致，所以割線后，繼電器能正常工作。（7）本設計中的燃氣電磁閥有三根線，當在紅黑兩根線接入3V電壓時，電磁閥導通，在黃黑兩根線接入3V電壓時，電磁閥關閉。由于燃氣電磁閥不上電時默認關閉狀態(tài)，而在紅黑兩根線接入3V電壓時呈導通狀態(tài)，所以在設計中，把黃線剪斷，只需用三極管控制紅黑兩根線間是否有電壓即可。三極管導通時，紅黑兩根線間接入3V電壓，電磁閥導通；三極管不導通時，紅黑兩根線間沒有電壓，電磁閥關閉。5 軟件設計與調(diào)試 如果說硬件是電路的軀體，那么軟件就是讓這個軀體動起來的靈魂。軟件的設計要基于硬件的基礎，以設計的功能為方向來實現(xiàn)。 軟件設計主要包括AD采集模塊，顯示模塊，鍵盤模塊以及濃度的換算模塊。 軟件設計方法設計一個好的應用軟件，必須充分考慮如下的一些設計原則。（1） 軟件在結(jié)構(gòu)上應清晰、簡潔、流程合理。（2） 各功能子程序應實現(xiàn)模塊化、子程序化，以便于調(diào)試、連接、移植和修改。（3） 程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)應合理規(guī)劃，做到既節(jié)約內(nèi)存容量，又方便操作。（4） 對需要特殊抗干擾的應用系統(tǒng)應采用軟件抗干擾措施，以提高系統(tǒng)的可靠性。 程序流程圖（1）。 電壓濃度曲線的擬合MQ5氣敏傳感器只能把煤氣濃度轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號調(diào)理后輸出電壓信號，因此需要找出電壓和濃度的關系式，才能顯示煤氣的濃度。（1）電壓濃度關系式的計算方法。根據(jù)MQ5的靈敏度曲線和本設計的數(shù)據(jù)采集電路，可以得到Vout和濃度的離散點關系，經(jīng)測試，Ro=,取RL=20KΩ，計算過程如下：先列出每一點濃度對應一個Rs/Ro值，再求出Rs，通過數(shù)據(jù)采集電路可得Rs/RL=(VccVout)/Vout 即Rs/20=(5Vout)/Vout .因此可以求出每一點濃度對應的電壓值，通過曲線擬合，可以得出電壓和濃度對應的關系式。 MQ5的靈敏度曲線（2）電壓濃度曲線擬合過程下面分別介紹CO、alcohol、CH4的電壓濃度曲線的擬合過程。①CO電壓—濃度曲線 CO的電壓—。 CO的電壓濃度計算過程濃度（ppm）RS/RORS（KΩ）Vout（V）10020030040050060070080090010002000300040005000600070008000900010000 通過excel擬合 CO的電壓濃度曲線,為了減小誤差，將濃度縮小100倍之后再進行曲線擬合。 CO的電壓濃度曲線將擬合的曲線的公式擴大100倍，得出電壓和濃度的關系，如公式51所示。 （51）②alcohol電壓—濃度曲線alcohol的電壓—。 alcohol的電壓—濃度計算過程 濃度（ppm） RS/RORS（KΩ） Vout（V）10020030040050060070080090010002000300040005000600070008000900010000 通過excel擬合alcohol的電壓濃度曲線，為了減小誤差，將濃度縮100倍之后再進行曲線擬合。 alcohol的電壓濃度曲線將擬合的曲線的公式擴大100倍，得到電壓和濃度的關系，如公式52所示。 （52）③ CH4電壓—濃度曲線CH4的電壓— CH4的電壓—濃度計算過程濃度（ppm）RS/RORS（KΩ）Vout（V）10020030040050060070080090010002000300040005000600070008000900010000通過excel擬合CH4的電壓濃度曲線，為了減小誤差，將濃度縮小100倍之后再進行曲線擬合。 CH4電壓濃度曲線將擬合的曲線的公式擴大100倍，得到電壓和濃度的關系，如公式53所示。 （53）（3） 總結(jié) 根據(jù)氣敏傳感器MQ5的靈敏度曲線和測試電路，擬合了CO、CHalcohol的電壓濃度曲線，得出了電壓和濃度的關系式。煤氣的主要成分是CO，當氣敏傳感器MQ5檢測到有煤氣時，將其濃度轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號調(diào)理后產(chǎn)生一個電壓信號，單片機利用擬合的CO曲線的公式將此電壓信號轉(zhuǎn)換成濃度，顯示電路顯示該濃度。本系統(tǒng)可以檢測多種燃氣，擬合的CH4和alcohol的電壓濃度曲線可用于系統(tǒng)檢測天然氣和alcohol氣體時計算其相應的濃度。 軟件部分的調(diào)試的成敗直接影響到課題的實踐環(huán)節(jié)。下面介紹在軟件調(diào)試過程中遇見的問題及解決方法。（1）由于煤氣傳感器可以把煤氣濃度直接轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號調(diào)理后輸出電壓，所以直接由ADC0809采集輸出的電壓，ADC0809的通道選擇直接接地，所以當啟動轉(zhuǎn)換后，不用進行通道選擇。在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號啟動A/D轉(zhuǎn)換，即ADC0809_EO =0,1,0后才能啟動A/D轉(zhuǎn)換,而我在編程時，只寫了ADC0809_EO =0,1，所以ADC0809不工作。（2）在編寫程序按鍵掃描程序時，應注意延時消抖。（3）由于電磁閥上電導通，所以在檢測到的煤氣濃度值超過警戒值時，單片機給控制電磁閥的三極管的基極一個高電平，電磁閥關閉，當煤氣濃度低于警戒值時，電磁閥導通。（4） 當單片機給繼電器一個高電平時，繼電器工作，排風扇被開啟，低電平時，風扇停止轉(zhuǎn)動。由于單片機默認高電平，所以主程序里一開始就要給控制繼電器的那個單片機I/O口賦低電平。（5）當煤氣濃度低于報警值，單片機控制綠燈亮；當快到達警戒值時，單片機控制黃燈閃爍；當煤氣濃度超過報警值時，單片機控制紅燈閃爍，蜂鳴器響，并檢測退出報警的按鍵是否有按下，若按下，則退出報警。（6）在計算濃度時，開始定義濃度類型為整型，其取值范圍在32678~32676之間，在測試過程中，濃度有時候會大于32676，此時會溢出，煤氣控制器停止報警，電磁閥導通，風扇停止工作。因此把數(shù)據(jù)類型改為無符號長整型。6 測試結(jié)果 測試儀器 微型計算機 1臺 數(shù)字萬用表 1個 煤氣罐 1罐 煤氣控制器的測試 擰開煤氣罐閥門，放一點煤氣出來，煤氣控制器檢測煤氣，液晶屏顯示其濃度。當煤氣濃度超過警戒值時，聲光報警電路進行報警，電磁閥關閉，同時，排風扇開始進行通風?？諝庵械拿簹鉂舛乳_始降低，當煤氣濃度低于警戒值時，煤氣控制器停止報警，電磁閥導通，排風扇停止通風。 CO參數(shù)測試(1)由氣敏傳感器MQ5的靈敏度曲線和測試電路可以得出每一點的濃度對應的電壓值Vout。該濃度為理論值。 濃度理論值（ppm）Vout（V）10020030040050060070080090010002000300040005000600070008000900010000(2)編程讓液晶顯示同時顯示采集回的電壓和濃度，記錄Vout對應的濃度值。該濃度為測量值。 Vout（V）濃度測量值（ppm）911732894335266009911054119012642143317839564903574570698239911410073(3)通過以上兩個表，可以比較濃度的理論值與濃度的測量值，計算誤差。 濃度理論值（ppm）濃度測量值（ppm） 誤差（%）10091200173300289400433500526600600070099180010549001190100012642000214330003178400039565000490360005745700070698000823990009114100001007