【正文】 繼電器指示模塊繼電器模塊共2個(gè)，原理圖都一樣，其中常開為紅色，對于氣閥來說，紅色指示為關(guān)閉狀態(tài)，綠色為氣閥開啟。而通風(fēng)扇不需要常開觸點(diǎn)，所以，綠色為工作。分別接入單片機(jī)2個(gè)I/O口。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器（ADC）的作用就是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，以便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，A/D轉(zhuǎn)換器的新設(shè)計(jì)思想和制造技術(shù)層出不窮。為了滿足各種不同的檢測及控制任務(wù)的需要，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各異的A/D轉(zhuǎn)換器芯片應(yīng)運(yùn)而生。本設(shè)計(jì)采用ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模—數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 (1）8路輸入通道，8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。 (2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕?(3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs (4）單個(gè)＋5V電源供電 (5）模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 (6）工作溫度范圍為40～＋85攝氏度 (7）低功耗，約15mW。 ADC0809芯片為28引腳為雙列直插式封裝， ADC0809引腳排列對ADC0809主要信號引腳的功能說明如下表：【3】引腳編號引腳符號引腳功能說明引腳編號引腳符號引腳功能說明1IN3模擬輸入接口31526數(shù)字量輸出端62IN4模擬輸入接口416VREF基準(zhǔn)電壓3IN5模擬輸入接口51728數(shù)字量輸出端84IN6模擬輸入接口61824數(shù)字量輸出端45IN7模擬輸入接口71923數(shù)字量輸出端36START啟動信號，高電平有效2022數(shù)字量輸出端27EDC2121數(shù)字量輸出端1825數(shù)字量輸出端522ALE地址鎖存允許信號9OUTPUTE輸出允許信號23ADD C地址線，選取某一路模擬信號10CLOCK時(shí)鐘脈沖接入端24ADD B地址線，選取某一路模擬信號11VCC電源端，5V25ADD A地址線，選取某一路模擬信號12VREF+基準(zhǔn)電壓+26IN0模擬輸入接口013GND接地端27IN1模擬輸入接口11427數(shù)字量輸出端728IN2模擬輸入接口2，IN0接傳感器，采集傳感器輸出的信號電壓信號，經(jīng)過測試，即表示濃度超過約40%時(shí)，（設(shè)計(jì)提前，留有時(shí)間給電磁閥和排風(fēng)扇的工作時(shí)間）作為系統(tǒng)的閥值，一旦超過此閥值，系統(tǒng)將開啟排風(fēng)扇和關(guān)閉電磁閥，以處理險(xiǎn)情，如在一定處理時(shí)間過后，系統(tǒng)仍檢測到濃度大于40%，系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)信息。提醒人工干預(yù)。 ADC0809 原理電路由于我們采用的模擬信號輸入是固定的IN0輸入，所以，在ADDA、ADDB、ADDC三個(gè)接口全部接地，低電平，即選擇IN0工作，這樣可以省去單片機(jī)的I/O口也能在程序上省去置低電平的代碼。 獨(dú)立按鍵控制電路獨(dú)立按鍵控制電路的加入，主要是針對氣閥和排風(fēng)扇工作設(shè)計(jì)的。因?yàn)闅忾y是電磁閥，在系統(tǒng)中控制天然氣管道的開關(guān)，電磁閥可以替代傳統(tǒng)的總閥。實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)控制電磁閥來控制開關(guān)，需要使用天然氣時(shí)打開氣閥，排風(fēng)扇也是一樣?？梢杂糜谄綍r(shí)的廚房或者密閉空間的換氣通風(fēng)。所以獨(dú)立按鍵的控制是非常必要的。獨(dú)立按鍵一共4個(gè)，分2組，分別控制電磁閥的開/關(guān)。排氣扇的開/關(guān)，沒有采用矩陣結(jié)構(gòu)，~。按鍵一端接地，另一端到單片機(jī)，程序延時(shí)去除抖動之后，低電平為按鍵按下。進(jìn)行相應(yīng)的處理。 按鍵電路與單片機(jī)接口 第四章 天然氣自動通斷裝置程序設(shè)計(jì) 程序編寫和調(diào)試工具在天然氣自動通斷裝置設(shè)計(jì)中，軟件要解決的主要問題是檢測傳感器送來的可燃性氣體濃度信號，進(jìn)行線性化處理，然后用LCD1602進(jìn)行顯示，若濃度值超出限定值，首先啟動排氣裝置和關(guān)閉總閥，如果排風(fēng)和關(guān)閉無法使?jié)舛冉档停到y(tǒng)就給出警報(bào)信息，提醒人工干預(yù)。程序主要分為分為主程序、中斷子程序、線性化處理子程序、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制子程序，液晶顯示、鍵掃描子程序、報(bào)警和控制繼電器七個(gè)部分。在程序的編寫過程中，加入了詳細(xì)的文字注釋，以便于后期的改進(jìn)與維護(hù)。 而在STC89C51的開發(fā)往往借助于開發(fā)系統(tǒng)工具，STC89C52系列單片機(jī)的調(diào)試、開發(fā)工具由硬件和軟件兩部分組成，硬件只需一臺PC機(jī)、目標(biāo)板和keil開發(fā)工具。(1) 程序編寫當(dāng)用戶將根據(jù)硬件和功能，用keil編寫C語言程序源程序。經(jīng)keil軟件語法檢查無誤并生成HEX文件。(2) 程序燒寫程序的燒寫是通過單片機(jī)燒寫程序，將keil生成的HEX代碼通過串口燒寫進(jìn)STC89C52的ROM中。(3) 現(xiàn)場觀察與修改(4) 根據(jù)程序在單片機(jī)中的工作狀況，現(xiàn)場進(jìn)行程序的修改，重新編譯生產(chǎn)目標(biāo)代碼，重新燒寫。 系統(tǒng)程序框圖系統(tǒng)工作總框圖， MQ2燃?xì)鈧鞲衅髋浜螦DC0809工作，MQ2需要預(yù)熱，先延時(shí)預(yù)熱，ADC0809需要初始化，先對系統(tǒng)的所有部分進(jìn)行初始化，初始化后，檢測鍵盤，鍵盤按下，中斷響應(yīng)鍵盤，檢測后，單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后，送入LCD1602顯示，超過閥值，自動處理，處理過后如果仍然在閥值之外，警報(bào)系統(tǒng)工作，提醒人工干預(yù)。主程序還包括顯示子程序，T0中斷子程序等，子程序的結(jié)構(gòu)更加易于調(diào)試。完善報(bào)警器的功能，給檢測人員帶來方便。 系統(tǒng)總框圖第5章 系統(tǒng)調(diào)試程序輸入完后就進(jìn)入調(diào)試階段。調(diào)試時(shí)采用逐個(gè)調(diào)試的方法，即先調(diào)試其中每個(gè)子程序，確保無誤后再對整個(gè)程序進(jìn)行整體調(diào)試，直到程序順利運(yùn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。我們的設(shè)計(jì)采用的是分模塊的萬能板，在接線用的杜邦線偏多，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一旦設(shè)計(jì)負(fù)載比較大，表現(xiàn)為單片機(jī)有比較大的壓降，所以電源部分，除了指示燈以外，采用的多路供電和大電流電源，保證單片機(jī)的供電和工作。程序運(yùn)行中，有時(shí)會發(fā)生按鈕誤動作現(xiàn)象。因?yàn)榘存I是電平判定，對于系統(tǒng)來說，一個(gè)周期的時(shí)間非常短，所以，在程序中加入延時(shí)，去除按鍵抖動，能有效的防止按鍵的誤操作。氣敏元件在故障報(bào)警解除后發(fā)生濃度超限報(bào)警。解決方法如下：由于單片機(jī)為順序檢測，氣敏元件在短路故障報(bào)警解除后，此電壓依然高于濃度超限設(shè)定值，必然會引起濃度報(bào)警，解決辦法是，在人工干預(yù)后，在通風(fēng)后，復(fù)位系統(tǒng)即可。設(shè)計(jì)結(jié)論天然氣自動通斷裝置我負(fù)責(zé)的硬件部分，至此已經(jīng)全部完成和模塊測試完成了設(shè)計(jì)要求且正常工作。剩下的軟件和調(diào)試部分，也將由我的組員們一起去完成。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對理論和實(shí)踐之間的相互關(guān)系有了更清楚的認(rèn)識，理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，扎實(shí)的理論知識是做好工作的前提條件。完成這個(gè)軟硬結(jié)合的綜合性設(shè)計(jì)，不僅使我鞏固了四年來所學(xué)的專業(yè)知識，而且還學(xué)到了不少新的知識，特別是強(qiáng)化了自己去利用網(wǎng)絡(luò)和圖書資源，獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。我是做硬件部分的，硬件的設(shè)計(jì)過程中，規(guī)劃是非常重要的，設(shè)計(jì)的原理圖早已完成，在制作PCB板的過程中，各種問題還是非常多，因?yàn)橛玫娜f能板，對規(guī)劃的提出了很高的要求，怎樣在有限的萬能板上，放置元件，布線能夠清晰，明了，沒有事先的規(guī)劃直接動手非常容易造成失敗。失敗就只能重頭再來。我深深地體會到做技術(shù)是一件非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑椤２还庖兄R，也要有方法和步驟，這才是我們四年工科學(xué)習(xí)，得到最多的。遇到問題，怎么去入手，怎么樣去規(guī)劃，然后一點(diǎn)點(diǎn)到全面去完成和解決。從中我得到了不少寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，我相信這些會讓我在今后的工作中取得更好的成績打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過準(zhǔn)備這次設(shè)計(jì)，基本用到了protel和模電數(shù)電的知識，在工作前夕更加深入了解一個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)工作是怎樣去實(shí)現(xiàn)的，為我以后的工作帶來極大的方便。同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)我充分認(rèn)識到自己知識的貧乏，需要學(xué)習(xí)的東西還很多，充分激發(fā)自己的求知欲望。這是一次寶貴的經(jīng)驗(yàn)，必將使我終生難忘。致謝設(shè)計(jì)過程中，老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，每周都要求我們規(guī)范操作，寫工作總結(jié)，這樣專業(yè)的方式，讓我在論文寫作過程中，非常輕松。在導(dǎo)師的這樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度的指導(dǎo)下，完成的設(shè)計(jì)的硬件部分和論文的寫作。就是這樣的設(shè)計(jì)方法，我相信，以后在工作中，也能讓我在條理分明的完成各種任務(wù)。感謝老師！參考文獻(xiàn)【1】[M]．北京：北京航空航天大學(xué)，2004:104106.【2】 使用說明書 長沙：長沙太陽人電子有限公司【3】 National Semiconductor附錄：32