可燃?xì)怏w檢測(cè)及警報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-08-16 11:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 引腳，START為A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。ALE為地址鎖存允許信號(hào)輸入端。（以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）.EOC表示轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。OE表示輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為500KHz，這里有74LS74四分頻電路產(chǎn)生）圖342 四分頻電路 本設(shè)計(jì)的可燃?xì)怏w警報(bào)器主要由六個(gè)部分組成：傳感器、LED顯示器、聲光報(bào)警器、控制電路、A/D轉(zhuǎn)換和電源模塊，傳感器部分采用的氣體傳感器能感知環(huán)境中某種氣體并將與氣體種類(lèi)和濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這種電信號(hào)是連續(xù)變化的模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)化離散的數(shù)字信號(hào)?？刂齐娐芬詥纹瑱C(jī)為核心，能夠?qū)Σ杉臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和判斷，運(yùn)用一定的算法計(jì)算出待檢測(cè)氣體成分及濃度并送到LED顯示器顯示出來(lái)。當(dāng)檢測(cè)氣體濃度超出設(shè)定報(bào)警閥值時(shí)給出聲光報(bào)警。本系統(tǒng)可以對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)和設(shè)定的閥值參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)并自備電源。運(yùn)算放大器聲光報(bào)警串口程序下載LED顯示器控制電路傳感器整形器A/D轉(zhuǎn)換圖351總體功能框4軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)程序流程圖開(kāi)始初始化啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換是否結(jié)束否延時(shí)等待是單片機(jī)處理AD讀取數(shù)據(jù)聲光報(bào)警LED顯示濃度函數(shù)轉(zhuǎn)換判斷濃度是否大于報(bào)警閥值是圖411系統(tǒng)流程圖 單片機(jī)的程序是用C語(yǔ)言編輯的。系統(tǒng)總體流程圖如圖411，系統(tǒng)中A/D讀入傳感器部分的電信號(hào)，并轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制碼，并把數(shù)據(jù)送給單片機(jī)處理，單片機(jī)運(yùn)用一定的算法計(jì)算出待檢測(cè)氣體成分及濃度并送到LED顯示器顯示出來(lái)，在對(duì)濃度與事先設(shè)定的濃度閥值進(jìn)行比較，判斷是否需要報(bào)警。濃度大于閥值(2000ppm),，二極管導(dǎo)通，發(fā)光二極管亮，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器工作。，二極管截止，三極管截止。 A/D、單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上，轉(zhuǎn)換通道為IN0，已在硬件設(shè)計(jì)中考慮了。在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。是否轉(zhuǎn)換完畢，根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就通過(guò)P1口輸出給單片機(jī)了。5系統(tǒng)調(diào)試序號(hào)類(lèi)型型號(hào) 序號(hào)類(lèi)型型號(hào)1示波器YB432442萬(wàn)用表DT920553 用220v轉(zhuǎn)15v變壓器，通過(guò)電容的濾波，用數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓20V檔測(cè)得三端集成穩(wěn)壓器7805的3腳輸出端，,數(shù)據(jù)表明正常。 傳感器工作測(cè)試接通電源后，感受傳感器是否發(fā)熱，微微有熱度表明工作正常，用可燃?xì)怏w逐漸靠近氣體傳感器，輸出電壓在0—5V變化，說(shuō)明傳感器工作增長(zhǎng)。 A/D采集與單片機(jī)最小系統(tǒng)電路的調(diào)試 為確保電路焊接無(wú)誤后，接通5V電源，用數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓20V檔測(cè)量單片機(jī)以下管腳的電壓。20腳（VSS）： 0 V 40腳（VCC）： 9 腳（RST/VPD）： 31腳（/EA/VPP）：18腳（XTAL2）： 19腳（XTAL1）： 通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以判斷出單片機(jī)正常工作。正常接通電源后，用數(shù)字示波器檢測(cè)ADC0809一下管腳的信號(hào)波形6腳（START） 7腳（EOC） 9腳 （OE） 10腳(CLOCK)都呈現(xiàn)不同頻率的脈沖，其中10腳的頻率為460KHZ（接近500KHZ），說(shuō)明AD工作正常。6系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)該設(shè)計(jì)中采用半導(dǎo)體氣體傳感器MQ5，感應(yīng)外界可燃?xì)怏w，其以金屬氧化物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)材料，當(dāng)被測(cè)可燃?xì)怏w在該內(nèi)部半導(dǎo)體表面吸附后，引起其電學(xué)特性(例如電導(dǎo)率)發(fā)生變化。由于電導(dǎo)率的改變產(chǎn)
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