【正文】 繼電器指示模塊繼電器模塊共2個，原理圖都一樣，其中常開為紅色，對于氣閥來說，紅色指示為關閉狀態(tài)，綠色為氣閥開啟。而通風扇不需要常開觸點，所以，綠色為工作。分別接入單片機2個I/O口。 模數(shù)轉換電路ADC0809A/D轉換器（ADC）的作用就是把模擬量轉換成數(shù)字量，以便于計算機進行處理。隨著超大規(guī)模集成電路技術的飛速發(fā)展，A/D轉換器的新設計思想和制造技術層出不窮。為了滿足各種不同的檢測及控制任務的需要，大量結構不同、性能各異的A/D轉換器芯片應運而生。本設計采用ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模—數(shù)轉換的器件。其內部有一個8通道多路開關，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進行A/D轉換。 (1）8路輸入通道，8位A／D轉換器，即分辨率為8位。 (2）具有轉換起?？刂贫?。 (3）轉換時間為100μs (4）單個＋5V電源供電 (5）模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準。 (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，（設計提前，留有時間給電磁閥和排風扇的工作時間）作為系統(tǒng)的閥值，一旦超過此閥值，系統(tǒng)將開啟排風扇和關閉電磁閥，以處理險情，如在一定處理時間過后，系統(tǒng)仍檢測到濃度大于40%，系統(tǒng)將發(fā)出警報信息。提醒人工干預。 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三個接口全部接地，低電平，即選擇IN0工作，這樣可以省去單片機的I/O口也能在程序上省去置低電平的代碼。 獨立按鍵控制電路獨立按鍵控制電路的加入，主要是針對氣閥和排風扇工作設計的。因為氣閥是電磁閥，在系統(tǒng)中控制天然氣管道的開關，電磁閥可以替代傳統(tǒng)的總閥。實現(xiàn)用單片機控制電磁閥來控制開關，需要使用天然氣時打開氣閥，排風扇也是一樣?？梢杂糜谄綍r的廚房或者密閉空間的換氣通風。所以獨立按鍵的控制是非常必要的。獨立按鍵一共4個，分2組，分別控制電磁閥的開/關。排氣扇的開/關，沒有采用矩陣結構，~。按鍵一端接地，另一端到單片機，程序延時去除抖動之后，低電平為按鍵按下。進行相應的處理。 按鍵電路與單片機接口 第四章 天然氣自動通斷裝置程序設計 程序編寫和調試工具在天然氣自動通斷裝置設計中，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，進行線性化處理，然后用LCD1602進行顯示，若濃度值超出限定值，首先啟動排氣裝置和關閉總閥，如果排風和關閉無法使?jié)舛冉档?，系統(tǒng)就給出警報信息，提醒人工干預。程序主要分為分為主程序、中斷子程序、線性化處理子程序、十六進制轉化十進制子程序，液晶顯示、鍵掃描子程序、報警和控制繼電器七個部分。在程序的編寫過程中，加入了詳細的文字注釋，以便于后期的改進與維護。 而在STC89C51的開發(fā)往往借助于開發(fā)系統(tǒng)工具，STC89C52系列單片機的調試、開發(fā)工具由硬件和軟件兩部分組成，硬件只需一臺PC機、目標板和keil開發(fā)工具。(1) 程序編寫當用戶將根據(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燒寫程序，將keil生成的HEX代碼通過串口燒寫進STC89C52的ROM中。(3) 現(xiàn)場觀察與修改(4) 根據(jù)程序在單片機中的工作狀況，現(xiàn)場進行程序的修改，重新編譯生產(chǎn)目標代碼，重新燒寫。 系統(tǒng)程序框圖系統(tǒng)工作總框圖， MQ2燃氣傳感器配合ADC0809工作，MQ2需要預熱，先延時預熱，ADC0809需要初始化，先對系統(tǒng)的所有部分進行初始化，初始化后，檢測鍵盤，鍵盤按下，中斷響應鍵盤，檢測后，單片機對數(shù)據(jù)進行處理，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，警報系統(tǒng)工作，提醒人工干預。主程序還包括顯示子程序，T0中斷子程序等，子程序的結構更加易于調試。完善報警器的功能，給檢測人員帶來方便。 系統(tǒng)總框圖第5章 系統(tǒng)調試程序輸入完后就進入調試階段。調試時采用逐個調試的方法，即先調試其中每個子程序，確保無誤后再對整個程序進行整體調試，直到程序順利運行，達到設計目的。我們的設計采用的是分模塊的萬能板，在接線用的杜邦線偏多，所以在設計的時候，一旦設計負載比較大，表現(xiàn)為單片機有比較大的壓降，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，保證單片機的供電和工作。程序運行中，有時會發(fā)生按鈕誤動作現(xiàn)象。因為按鍵是電平判定，對于系統(tǒng)來說，一個周期的時間非常短，所以，在程序中加入延時，去除按鍵抖動，能有效的防止按鍵的誤操作。氣敏元件在故障報警解除后發(fā)生濃度超限報警。解決方法如下：由于單片機為順序檢測，氣敏元件在短路故障報警解除后，此電壓依然高于濃度超限設定值，必然會引起濃度報警，解決辦法是，在人工干預后，在通風后，復位系統(tǒng)即可。設計結論天然氣自動通斷裝置我負責的硬件部分，至此已經(jīng)全部完成和模塊測試完成了設計要求且正常工作。剩下的軟件和調試部分，也將由我的組員們一起去完成。通過這次畢業(yè)設計，使我對理論和實踐之間的相互關系有了更清楚的認識，理論是實踐的基礎，扎實的理論知識是做好工作的前提條件。完成這個軟硬結合的綜合性設計，不僅使我鞏固了四年來所學的專業(yè)知識，而且還學到了不少新的知識，特別是強化了自己去利用網(wǎng)絡和圖書資源，獨立思考問題、解決問題的能力。我是做硬件部分的，硬件的設計過程中，規(guī)劃是非常重要的，設計的原理圖早已完成，在制作PCB板的過程中，各種問題還是非常多，因為用的萬能板，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是一件非常嚴謹?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習，得到最多的。遇到問題，怎么去入手，怎么樣去規(guī)劃，然后一點點到全面去完成和解決。從中我得到了不少寶貴的經(jīng)驗和教訓，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實的基礎。通過準備這次設計，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團隊的設計工作是怎樣去實現(xiàn)的，為我以后的工作帶來極大的方便。同時通過這次設計我充分認識到自己知識的貧乏，需要學習的東西還很多，充分激發(fā)自己的求知欲望。這是一次寶貴的經(jīng)驗，必將使我終生難忘。致謝設計過程中，老師認真負責，每周都要求我們規(guī)范操作，寫工作總結，這樣專業(yè)的方式，讓我在論文寫作過程中，非常輕松。在導師的這樣嚴謹?shù)脑O計態(tài)度的指導下，完成的設計的硬件部分和論文的寫作。就是這樣的設計方法，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。感謝老師！參考文獻【1】[M]．北京：北京航空航天大學，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