【正文】 示此時(shí)可以向CD4511發(fā)送數(shù)據(jù)，但CD4511I的輸出端a～g不會(huì)有輸出，因?yàn)長(zhǎng)E=1時(shí)，CD4511處于鎖存狀態(tài)。這時(shí)只要將要顯示的數(shù)據(jù)的代碼輸入到A～D口，送完后，將LE清零。這時(shí)便可以將要顯示的數(shù)據(jù)的代碼經(jīng)CD4511譯碼后，從輸出端a～g輸出，送LED顯示器顯示。這樣將每位要顯示的數(shù)據(jù)分別送入各個(gè)顯示器件，由各個(gè)LE端控制，在合適的時(shí)間間隔內(nèi)，由于視覺的延遲作用，我們可以看到各個(gè)清晰的數(shù)字。CD4511與單片機(jī)、?！★@示模塊電路連接圖 報(bào)警電路采用電磁式蜂鳴器作為聲音報(bào)警的發(fā)聲器件，其工作原理為： 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^限定值時(shí)，蜂鳴器兩端腳產(chǎn)生壓差，從而發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)。采用發(fā)光二極管串接限流電阻作為光報(bào)警的發(fā)光器件，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^限定值時(shí)，發(fā)出光亮，產(chǎn)生光報(bào)警信號(hào)。 　　　　 聲音報(bào)警電路　　　　　　　　　 光報(bào)警電路 電池電量監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)將用到LM339集成塊內(nèi)部的四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器。該電壓比較器的特點(diǎn)有：(1) 失調(diào)電壓小，典型值為2mV(2) 電源電壓范圍寬，單電源為236V，雙電源電壓為177。1V～177。18V(3) 對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬(4) 共模范圍很大，為0～()Vo(5) 差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓(6) 輸出端電位可靈活方便地選用　 LM339元件圖LM339的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時(shí)輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選315K）。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí)，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值,另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。電量檢測(cè)電路采用了四電壓比較器LM339，用穩(wěn)壓管提供基準(zhǔn)電壓，利用穩(wěn)壓管的反向擊穿導(dǎo)通特性，當(dāng)電池的電壓大于相應(yīng)穩(wěn)壓管的擊穿電壓時(shí)，由于運(yùn)放的虛短和虛斷特性，反向輸入端與正向輸入端的電壓大小相等，使穩(wěn)壓管導(dǎo)通，穩(wěn)壓管導(dǎo)通后其內(nèi)阻極小可忽略不計(jì)，則此時(shí)相當(dāng)于LM339的比較器的反向輸入端接至電池負(fù)極，此時(shí)運(yùn)放正、反向輸入端間有差動(dòng)電壓輸入，根據(jù)運(yùn)算放大器特性，輸出端將有電壓輸出，經(jīng)100k電阻限流，使發(fā)光二極管發(fā)出光亮；若電池的電壓低于相應(yīng)穩(wěn)壓管的擊穿電壓，則穩(wěn)壓管不導(dǎo)通，呈截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)運(yùn)算放大器的輸出端無電壓輸出，發(fā)光二極管不發(fā)出光亮。利用此原理，選擇合適的穩(wěn)壓管工作電壓，就可以用相應(yīng)的發(fā)光二極管來顯示電池的電壓變化，從而顯示電池的電量變化，此法雖誤差較大，但電路簡(jiǎn)單，無需外加過多的芯片，具有一定實(shí)用性。 電池電量監(jiān)測(cè)電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)處于現(xiàn)場(chǎng)部分的單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，主要包括傳感器的初始化，傳感器的狀態(tài)控制，當(dāng)傳感器完成預(yù)熱后，調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，當(dāng)數(shù)據(jù)處理完畢后，就進(jìn)行串行口通信，將得到的數(shù)據(jù)通過串行口送出，最后送至PTR2000無線傳輸模塊進(jìn)行發(fā)射,。 現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)主程序流程圖 手持部分單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)手持部分的單片機(jī)的主要程序流程，首先是系統(tǒng)的初始化，將所有系統(tǒng)進(jìn)行初始化設(shè)置，然后就是調(diào)用串行口通信子程序，接收來自無線接收模塊PTR2000的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，經(jīng)處理的后，將瓦斯?jié)舛蕊@示在數(shù)碼管上，比較瓦斯?jié)舛?，確定其是否大于設(shè)定的報(bào)警值，若大于，則進(jìn)行聲、光報(bào)警，否則返回執(zhí)行。 手持部分主程序流程圖 串行口子程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中的無線傳輸模塊PTR2000，其通過串行口與單片機(jī)的連接，并將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)中，而串行口需要單獨(dú)編程，首先設(shè)置定時(shí)器T1的工作方式和計(jì)數(shù)初值，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷并清除中斷標(biāo)志，開始通過串行口發(fā)送數(shù)據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)是否發(fā)送完成，若未發(fā)送完，則返回繼續(xù)發(fā)送直至發(fā)送完成，發(fā)送的同時(shí)，手持部分的單片機(jī)開始接受數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，若校驗(yàn)數(shù)據(jù)正確，則置數(shù)據(jù)有效標(biāo)志位，否則置數(shù)據(jù)錯(cuò)誤標(biāo)志位，程序結(jié)束。 串行口子程序流程圖 傳感器控制程序設(shè)計(jì)由于瓦斯傳感器具有恢復(fù)和加熱兩種狀態(tài)，需要使用單片機(jī)對(duì)起進(jìn)行控制，首先是傳感器的初始化，并用定時(shí)器延時(shí)30s，對(duì)傳感器進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)30s結(jié)束后，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，延時(shí)45s,使傳感器處于恢復(fù)狀態(tài)。 傳感器控制子程序流程圖結(jié) 論我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源的國(guó)家之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)煤炭產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的35%，可事故傷亡人數(shù)卻占80%. 2004年中國(guó)有6009名煤礦工人因發(fā)生礦難而死亡。在這些事故中，瓦斯爆炸又占絕大多數(shù)，瓦斯災(zāi)害己成為煤礦安全生產(chǎn)的大敵。本文所做的工作有：(1) 完成了瓦斯?jié)舛葯z測(cè)儀的整體構(gòu)思和設(shè)計(jì)。該檢測(cè)儀分為兩部分，即處于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的部分和用戶手持的部分，各部分由相關(guān)部件組成，現(xiàn)場(chǎng)部分所檢測(cè)得來的數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊，傳送到手持部分的單片機(jī)中進(jìn)行處理和判斷。(2) 各部分元器件的選擇。使用單片機(jī)AT89C51作為控制芯片，利用甲烷氣體傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、無線收發(fā)模塊、顯示電路、報(bào)警電路構(gòu)成系統(tǒng)，在各部分的元器件的選擇中本著高性能、低成本的原則，按照設(shè)計(jì)要求做出選擇。(3) 各個(gè)子系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)的子系統(tǒng)包括：檢測(cè)與變送單元、無線收發(fā)單元、數(shù)據(jù)處理單元、報(bào)警單元、顯示單元等。各子系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)來作為控制部件，協(xié)調(diào)各部分完成規(guī)定的任務(wù)，按照各部分的任務(wù)設(shè)計(jì)好電路圖，最后將各部分連在一起形成一個(gè)整體。(4) 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行論證。一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，論證過程的必不可少的部分。首先對(duì)各系統(tǒng)的電路圖連接方式和元器件的選擇進(jìn)行論證，看能否實(shí)現(xiàn)其相對(duì)應(yīng)的功能，有不妥當(dāng)?shù)牡胤郊右孕薷模酝晟圃O(shè)計(jì)。其次是軟件部分的程序流程圖的論證，看是否正確，不正確給以更正。通過這次設(shè)計(jì)過程，學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)來完完整整地設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)包括環(huán)境參數(shù)測(cè)量、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鞑糠帧Ｖ? 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