【正文】 關(guān)原理圖 聲光報警電路當(dāng)井下壓力超標(biāo)時，單片機(jī)控制系統(tǒng)要發(fā)出報警及指示以提醒工作人員解除故障。為使報警較可靠的引起工作人員的注意，本設(shè)計采用聲光報警，并有兩種不同頻率的聲音信號。由CD4011組成兩個不同頻率的音頻振蕩器，74LS126為三態(tài)輸?shù)陀行目偩€緩沖門作為音頻切換開關(guān)。555定時器產(chǎn)生1HZ的頻率用來切換兩種音頻發(fā)出報警聲并使報警圖58聲光報警電路燈閃爍，以引起人感官上的注意。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時，輸入到與非門，振蕩器起振，使報警揚聲器每秒發(fā)出兩種不同頻率的報警聲，并且報警燈每秒閃爍一次。報警電路如圖320所示：圖320 聲光報警電路4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計本系統(tǒng)軟件采用模塊化法設(shè)計,用MCS 51 匯編語言編寫。包括主程序，中斷服務(wù)程序以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、顯示等子程序組成。主程序的任務(wù)是對系統(tǒng)初始化，根據(jù)檢測到的參數(shù)控制閥門的運行。中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)定時采樣和輸出控制。各子程序是實現(xiàn)各自的控制要求。 主程序流程圖主程序主要進(jìn)行初始化、分配內(nèi)存單元即設(shè)置定時器的參數(shù)，為系統(tǒng)工作創(chuàng)造條件。使用內(nèi)部RAM之前應(yīng)將對應(yīng)的內(nèi)存單元清零。主程序的流程圖為圖41：圖41 主程序流程圖 中斷子程序流程圖該系統(tǒng)的采樣周期為10s，因此需要多個定時器才能保證可靠定時。設(shè)計時，將兩個定時器串聯(lián)，即T0為定時方式，T1為記數(shù)方式；也可采用軟、硬件結(jié)合的方式進(jìn)行，即設(shè)T0為定時方式1，記數(shù)用軟件實現(xiàn)。本設(shè)計采用后者軟、硬件結(jié)合的定時方式來實現(xiàn)10s的定時。設(shè)T0為定時方式1，定時的時間間隔為50ms，時鐘頻率選為12MHz。得T0應(yīng)裝入的時間常數(shù)X=3CB0H，可分別裝入TH0，TL0。設(shè)R7=200，對定時器T0中斷進(jìn)行記數(shù)，夠200次時，則有50ms*200=10s即可完成10s的定時。流程圖如下圖42： 圖42 中斷子程序流程圖 數(shù)據(jù)采集子程序流程圖本設(shè)計中有很多傳感器，由于對這些傳感器進(jìn)行采集，以及對數(shù)據(jù)的處理所采用的方法是一樣的。為簡化起見，本設(shè)計只給出瓦斯傳感器的采集及其相應(yīng)的子程序。采集子程序的流程圖如下43：圖43 數(shù)據(jù)采集子程序流程圖 數(shù)字濾波子程序流程圖 考慮到本設(shè)計所采樣的東西其隨機(jī)性很大，某一次采集到的數(shù)據(jù)很有可能與其他次才具到的數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)。如果采用算術(shù)平均的方法來求其平均值，對系統(tǒng)的可靠性有很大的影響。所以本設(shè)計才用防脈沖干擾平均值法。所謂防脈沖干擾平均值法就是將采集到的N個數(shù)據(jù)中最大的那個數(shù)去掉，再把最小的那個數(shù)也去掉，最后對剩下的N2個數(shù)求平均。流程圖如下圖44： 圖44 數(shù)字濾波子程序流程圖 壓力標(biāo)度變換流程圖目的是要把實際采樣的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成BCD形式的壓力值，然后存放到顯示緩沖區(qū)。對一般線形儀表來說，標(biāo)度變換公式為：Ax=Ao +（AmAo）（NxNo）/（NmNo）式中：Ao為一次測量儀表的下限Am為一次測量儀表的上限Ax為實際測量值（工程量）Nx為儀表下限所對應(yīng)的數(shù)字量Nm為儀表上限所對應(yīng)的數(shù)字量Nx為測量所得數(shù)字量。根據(jù)上述算法，設(shè)傳感器的量程，相應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)換子程序就可以編出來。標(biāo)度變換子程序的流程圖如下圖45所示： 圖45 壓力標(biāo)度變換流程圖5 總結(jié)為了能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，我閱讀了大量的自動化專業(yè)文獻(xiàn)，并將之應(yīng)用到實際編程中，解決實際問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了自己查閱資料的能力，加深了自己對四年來所學(xué)的專業(yè)知識的印象，并能將之和實踐想結(jié)合，將更為深入地了解和掌握專業(yè)知識，為日后自己的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。煤礦監(jiān)控分站，是解決煤礦安全問題的重要環(huán)節(jié)。其主要通過傳感器監(jiān)測模擬量和數(shù)字量，并通過監(jiān)控分站傳送給監(jiān)控分站，實現(xiàn)了智能運行。整個系統(tǒng)的設(shè)計過程中，本小組成員充分發(fā)揮集體力量共同完成了設(shè)計，本人主要做了如下工作：1)硬件電路設(shè)計。采用了美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化控制。模擬量和數(shù)字量作為系統(tǒng)的被控制量，通過傳感器或A/D變換后送給單片機(jī)。2)采用了7815和7805穩(wěn)壓器，全面的保證了系統(tǒng)的電源供應(yīng)。3)軟件設(shè)計。系統(tǒng)的軟件由主程序、中斷服務(wù)程序和控制子程序等組成。主程序的任務(wù)是對系統(tǒng)初始化，根據(jù)檢測到的參數(shù)控制閥門的運行。中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)定時采樣和輸出控制。各子程序是實現(xiàn)各自的控制要求。通過近一段時間的畢業(yè)論文設(shè)計，我學(xué)到了很多東西。首先加深了對專業(yè)課的認(rèn)識，尤其是自動控制方面的認(rèn)識，對單片機(jī)的類型和功能有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，能夠看懂一些碩士論文，對軟硬件方面都有了深刻的了解，并且自己能夠設(shè)計畢業(yè)論文。其次是計算機(jī)的操作方面，能很熟練地應(yīng)用各種軟件，進(jìn)步很大，這對我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。參考文獻(xiàn)[1] 雷思孝,[M].西安電子科技大學(xué)出版社[M],2005[2] [M].機(jī)械工業(yè)出版社,2004[3] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,1999[4] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,1998[5] [M].電子工業(yè)出版社,2005[6] 沙占友,王彥朋,[M].電子工業(yè)出版社,2003[7] [M].人民郵電出版社,1992[8] 李光兵,[M].華中理工大學(xué)出版社,1998[9] 蔡美琴,—51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].高等教育出版社，1992[10] 戴梅萼,史嘉權(quán)等編著：微型計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用[M]，清華大學(xué)出版社，1995[11] 林伯泉,[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1998 [12] 余永權(quán)，[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1997[13] [M].機(jī)械工業(yè)出版社, 1995.[14] 余永權(quán)，[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1997[15] 趙毅,牟通升,[J].電測與儀表，2001,1[16] [M].[17] and micro Computer system. Van Nostrand Reinhold Company,1982 [18] Dallas Semiconductor Data Book .[19] ,Analysis,and Design of POW Converters,1991.[20] Ahmed Elasser,David Switching .Active Snubbers for DC/DC TRANSATION ON POWER ELECTRONICS Vol11 No5 SEPTEMBER 1996.[21] and Linear Power supply,Power Converter Design,1997.[22] [M].北京航空航天大學(xué)出版社，2000[23] 吳秀清,[M].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002[24] [M].福建科學(xué)技術(shù)出版社，1985致謝首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他在百忙之中抽出時間為我們講解課題以及深入地分析每一個細(xì)節(jié)。我們都是分階段完成這次設(shè)計的，每個階段我們都需把做好的電子檔的文件交給他，然后由他給我們做出評價，指出其中的不足并加以改正?？梢院敛谎陲椀卣f，如果沒有周老師，這篇畢業(yè)論文不可能完成的那么好！其次，我要感謝我的同學(xué)們，他們有的幫我從網(wǎng)上找到了一些非常有用的資料，有的教會了我很多辦公軟件應(yīng)用方面的東西。例如：我在用WORD畫圖時會遇到很多問題，向他們請教時他們都會不厭其煩的向我講解，直到我理解為止。但從這次設(shè)計中了看到了不少的問題，第一，我學(xué)到的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不夠用，現(xiàn)在所學(xué)的知識都是基礎(chǔ)的，離實際應(yīng)用還有一段距離，所以在設(shè)計中也碰到了一些棘手的問題，書到用時方恨少，第二，實際操作能力落后于現(xiàn)實需要，在平時學(xué)習(xí)中我們注重理論的學(xué)習(xí)，而忽視了實踐的作用。因為在實踐中總是會碰到許多的問題，如果沒有曾經(jīng)見識過的，就會很難輕松地處理好的。不過，在以后的工作、學(xué)習(xí)中我會加強(qiáng)全面分析、多方面考慮問題，為設(shè)計一個系統(tǒng)工程使它能夠出現(xiàn)最少的問題而達(dá)到最優(yōu)化的功能為目標(biāo)。在此，我再一次的向這些幫助過我的人說一聲謝謝，真的非常感謝??！ ***** 2008年6月5日