【導(dǎo)讀】隨著燃?xì)獾氖褂?，家用氣體檢測開始至關(guān)重要了。本設(shè)計(jì)是一種實(shí)用的燃?xì)?。時監(jiān)測及控制;程序?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)就是自動檢測的硬件設(shè)計(jì)和

　　

【正文】 aAs 紅外線二極管和光敏三極管組成。當(dāng)發(fā)光二極管正向電流通過時，即產(chǎn)生人眼看不見的紅外光，其光譜范圍為 700~1000nm。光敏三極管接收光照以后便導(dǎo)通。而當(dāng)該電流撤去時，發(fā)光二極管熄滅，三極管隨即截止。利用這種特性即可達(dá)到開關(guān)控制的目的。由于該器件是通過電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對輸出設(shè)備進(jìn)行控制的，彼此之間沒有電器連接，因而起到隔離作用。隔離電壓與光電隔離的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。雙列直插式塑料封裝形式的隔離電壓一般為2500v 左右；陶瓷封裝形式的隔離電壓一般為 5000— 10000v。不同型號的光電隔離器輸入電流也不同，般為 10mA 左右。其 輸出電流的大小將決定控制輸出外設(shè)的能力一般為 10mA 左右。其 輸出電流的大小將決定控 制輸出外設(shè)的能力。 繼電器是電氣控制中常用的控制器件。本次設(shè)計(jì)采用 固態(tài)繼電器 下面對固態(tài)繼電器作一下詳細(xì)介紹： 固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多 。 雖然繼電器本身有一定的隔離作用，這里還是采用光電隔離器進(jìn)行隔離。 光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下 ,以光為煤介傳送信號 ,對輸入和輸出電路可 以進(jìn)行隔離 .因而能有效地抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾，有響應(yīng)速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強(qiáng) 弱電接口，特別是在微機(jī)系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應(yīng)用 。 三 軟件設(shè)計(jì) 對于軟件設(shè)計(jì)方面， 單片機(jī)的程序是用 C 語言編輯的。單片機(jī)負(fù)責(zé)濃度信息的采集、處理、發(fā)送以及濃度顯示、過報警等功能。上位機(jī)的程序由 VB 編寫。 17 濃度信息經(jīng)單片機(jī)簡單處理后，通過串口傳送到 PC 機(jī)，在上位機(jī)對濃度信息進(jìn)行動態(tài)曲線描繪、濃度信息保存、可燃?xì)怏w濃度門限判斷等操作。 四 系統(tǒng)調(diào)試 本系統(tǒng)調(diào)試主要 分為硬件調(diào)試，軟件調(diào)試。調(diào)試因 該先硬后軟，在硬件平臺實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件調(diào)試。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試之前，先要進(jìn)行模塊調(diào)試。模塊調(diào)試時，采取焊接一塊，調(diào)試一塊。首先焊接電源，其次是各個功能模塊。模塊調(diào)試完成后，再進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試的過程中遇到了很多問題，經(jīng)過多番調(diào)試后，最終各個模塊調(diào)試成功，這次設(shè)計(jì)才得以完成。 （一） 硬件調(diào)試 對于 PCB 電路板，焊接元器件比較簡單，一般不容易出錯。萬一出現(xiàn)錯誤，絕大多數(shù)情況下是由于焊接不牢，出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。根據(jù) PCB 焊接好整個電路以后，我對硬件各個模塊進(jìn)行了調(diào)試，調(diào)試內(nèi)容主要包括測試單片機(jī)和 液晶 能否正常工作 ，復(fù)位電路是否可以復(fù)位， 傳感器 能否正常采集信號， 單片機(jī)和 上位機(jī) 能否正常通訊等。 在調(diào)試過程中，我 發(fā)現(xiàn)晶振沒有起振，當(dāng)用示波器檢測單片機(jī)晶振接入管腳時，沒有波形輸出。經(jīng)過分析，認(rèn)為可能是由于起振電容過大，將電容換成22pF 后，晶振電路正常工作。單片機(jī)硬件模塊調(diào)試時，還發(fā)現(xiàn)單片機(jī)無法下載程序，經(jīng)檢查單片機(jī)管腳、串口、 MAX232 芯片管腳，最后確定為 MAX232 的13 腳和 14 腳的接線反了，將 13 腳 14 腳的接線改過正后，單片機(jī)即可正常下載程序了 。 傳感器 在采集信號時， 由于 由于傳感器表面積的 問題導(dǎo)致 傳感器采集不靈敏 ，解 決方法是盡量找 密閉、離氣體源很近 的地方進(jìn)行調(diào)試。 傳感器是采集可燃?xì)怏w濃度的核心部件，通過傳感器將可燃?xì)怏w的濃度信息轉(zhuǎn)換成電信號。不同的電壓信息對應(yīng)不同的濃度。本設(shè)計(jì)中 傳感器 輸出的電壓較大，可以直接送入單片機(jī)的 ADC 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。通過調(diào)節(jié)傳感器輸出端的可調(diào)電阻，可以調(diào)節(jié)傳感器的最大輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)對精度的調(diào)節(jié)。 （一） 軟件調(diào)試 在軟件的調(diào)試過程當(dāng)中，為了驗(yàn)證電路是否正確，在調(diào)試的時候把程序分解， 18 一步一步地從最基本的程序調(diào)起。 在軟件調(diào)試的過程中又分為下位機(jī)軟件調(diào)試和上位機(jī)軟件調(diào)試，在下位機(jī)調(diào)試時，分為 LCD1602 顯示程序調(diào)試、 ADC 轉(zhuǎn)換調(diào)試、鍵盤掃描調(diào)試、串口通信模塊調(diào)試。 上位機(jī)調(diào)試分為串口通訊調(diào)試、協(xié)議調(diào)試、命令收發(fā)調(diào)試、數(shù)據(jù)存儲調(diào)試、濃度曲線動態(tài)掃描調(diào)試等。 （二） 總體功能調(diào)試 在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試都完成后 ， 對設(shè)計(jì)進(jìn)行總體功能的調(diào)試 ，驗(yàn)證系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)先期望達(dá)到的功能。首先 給下位機(jī)模塊供電，然后將單片機(jī)與 PC機(jī)用串口線連接，使用燒寫軟件“ STC_ISP_V478”將程序 下載到單片機(jī) 。關(guān)閉燒寫軟件，然后運(yùn)行 VB 編寫的上位機(jī)程序，選擇對應(yīng)的串口，使報警器開始工作。 下位機(jī)開機(jī)后會有一小段時間用于 傳感器的預(yù)熱，同時作為開機(jī)界面。報警器正常工作后，通過按鍵，在下位機(jī)將報警門限設(shè)置為 20xxppm，在下位機(jī)設(shè)置報警門限后，下位機(jī)會將門限值通過串口傳送到上位機(jī)，更新上位機(jī)上的門限值設(shè)置 。 步驟完成后，結(jié)束總體功能調(diào)試 19 參考文獻(xiàn) [1]吳金戊等 .8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版， 20xx. [2]劉迎春 .傳感器原理設(shè)計(jì)及應(yīng)用 [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出社， 1997. [3]董吉虹，白明 .外報警器的設(shè)計(jì) [J].天津理工大學(xué)學(xué)報， 20xx,21（ 9）： 7274 [4]艾禮貌 .淺談熱 釋電紅外傳感器報警系統(tǒng) [J].中國科技財(cái)富， 20xx,23（ 7）： 1012 [5]呂 璠 . 熱釋電紅外報警器的設(shè)計(jì) [J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報， 20xx,23（ 7）： 6264 [6]劉舒祺等 .基于熱釋電紅外傳感器的報警系統(tǒng) [J].國外電子元器件， 20xx,3:1820 [6] 晁陽 . 單片機(jī) MSC51原理及應(yīng)用開發(fā)教程 . 北京：清華大學(xué)出版社， 20xx： 376377 [7] 張雷． 煤氣濃度監(jiān)控與報警系統(tǒng) ．（ 遼寧工程技術(shù)大學(xué) ）學(xué)士論文． 20xx年 20 致 謝 首先，衷心感謝我的指導(dǎo)師老師，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間對我的關(guān)心和照顧。老師在我遇到困難時給予了很多幫助和鼓勵。她以平和、真誠的交流方式給我提示和指導(dǎo)，幫助 我解決論文中遇到的問題。 在設(shè)計(jì)期間，我學(xué)到了不少知識和理論，明白了如何去處理事物，知道怎樣去提出問題，怎么分析問題，然后怎么解決問題。在解決問題的同時，我遇到過種種困難，我學(xué)會了堅(jiān)強(qiáng)，要求自己戰(zhàn)勝困難。 最后，我再次衷心地感謝對我?guī)椭完P(guān)心的老師和同學(xué)們，謝謝你們！ 21