【導(dǎo)讀】導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)。的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。度達(dá)到設(shè)定的報(bào)警值時(shí)就會觸發(fā)聲光報(bào)警。其中硬件設(shè)計(jì)部分包括氣體濃度采集電路，A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、顯示電路、報(bào)警電路以及按鍵電路。果送入LCD進(jìn)行顯示。報(bào)警，同時(shí)無線控制模塊觸動閥門打開排氣扇。當(dāng)發(fā)生未知危險(xiǎn)時(shí)還可。手動進(jìn)行報(bào)警以及手動取消報(bào)警。軟件部分通過KEILC51編程實(shí)現(xiàn)，通。過PROTEUS仿真，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。Keyword:MQ-2sensor；AT89C51；ADC0804；LCD；RFtransceiver/

　　

【正文】 （論文） 21 圖 A/D 轉(zhuǎn)換部分 報(bào)警顯示部分 采集到的數(shù)字信號經(jīng)過單片機(jī)計(jì)算后如果可燃?xì)怏w濃度達(dá)到報(bào)警器設(shè)置的臨界點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)將控制蜂鳴器報(bào)警，同時(shí) LED 閃爍。 LED 的正極接電源正極（ +5V），負(fù)極接 1K 歐姆電阻后接單片機(jī) 端。蜂鳴器采用 NPN3041 三極管來驅(qū)動，三極管集電極接電源正極（ +5V），基極接 歐姆電阻后接 端，發(fā)射極接蜂鳴器，通過蜂鳴器后接地。 具體電路連接方式如圖 所示： 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 報(bào)警顯示部分 最小系統(tǒng)及按鍵 單片機(jī)接 +5V 電源；晶體振蕩器頻率為 12MHz，晶振的兩個(gè)引腳分別連接在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 端，晶振的兩端再分別連接一個(gè) 33pF 電容后接地；復(fù)位電路經(jīng)電源正極（ +5V）接 10uF 電容后接 1k 歐姆電阻接地，單片機(jī)復(fù)位端 RST 接在電容和電阻之間。本次設(shè)計(jì)電路中加入兩個(gè)按鍵，用于人為報(bào)警。單片機(jī) 和 端分別連接一個(gè)按鍵后接地。當(dāng)按下 K1 時(shí)蜂鳴器報(bào)警， LED 閃爍； K2 用來取消報(bào)警。 具體電路連接方式如圖 和 所示： 圖 最小系統(tǒng) 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 按鍵部分 K1 K2 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第四章 整體電路 系統(tǒng)整體電路圖 P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P2.7P2.2P2.5P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P 2 . 2P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7P 2 . 0P 2 . 1X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 3 p FC23 3 p FX1CR Y S T A LG NDC31 0 uR11 0 kV C C234567891R P 1RE S P A C K 8V C CV I N+6V I N7V RE F / 29CLK I N4A G ND8RD2WR3I NT R5CS1D G ND10DB 7 ( M S B )11DB 612DB 513DB 414DB 315DB 216DB 117DB 0 ( L S B )18CLK R19V C C20U2A DC 0 8 0 4R21kR31kR41 0 kR51 0 kC41 0 u FR V 15KD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LR62 0 0R71 0 0 0 kR85 0 0D1L E D R E DVCCL S 1S P E A K E RG NDVCCR V 21 0 KK1D2L E D G RE E Nk2+ 8 8 . 8V o l t s 圖 系統(tǒng)整體電路圖 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 主程序流程圖 MQ2氣體檢測 ADC0804 將轉(zhuǎn)換的送到數(shù)據(jù)P1口后傳給單片機(jī) 數(shù)據(jù)處理 LCD 濃度顯示大于 20xxppm 檢測按鍵 K1 報(bào)警 檢測按鍵 K2 取消報(bào)警 無線啟動自動排風(fēng)設(shè)備 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 第五章 系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn) 編程軟件簡介 Keil 軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編 ,PLM 語言和 C 語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。 圖 設(shè)置生成 hex 文件 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 程序編譯并生成 hex 文件 仿真軟件簡介 Proteus ISIS 是英國 Labcenter electronics 公司開發(fā)的軟件，它不僅能進(jìn)行仿真，還可以進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。它是目前最 好的仿真 模擬電路、數(shù)字電路 、單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然在國內(nèi)的市場剛打開，卻已受到單片機(jī)開發(fā)工程師、教單片機(jī)的教師以及單片機(jī)愛好者的青睞。目前世界上只有 Proteus 將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和模擬仿真相結(jié)合的設(shè)計(jì)平臺。其處理器模型支持 PIC， ARM7， HC11， AVR，MSP430 以及 8051 系列的 CPU 模型 ， 20xx 年又增加了 DSP 和 Cortex 系列處理器，并繼續(xù)增加其他系列模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil和 MPLAB 等多種 編譯器 。圖 即為 Proteus 工作窗口 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 Proteus 工作窗口 仿真測試 對系統(tǒng)電路進(jìn)行繪圖仿真， 主要測試一下幾點(diǎn)： （ 1） 無可燃?xì)怏w泄漏時(shí)系統(tǒng)工作是否正常 ； （ 2） 可燃?xì)怏w超標(biāo)時(shí)系統(tǒng)工作是否正常 ； （ 3） 手動報(bào)警是否正常； （ 4） 手動取消報(bào)警是否正常。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 正常情況下的仿真結(jié)果 圖 濃度超標(biāo)時(shí)的仿真結(jié)果 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 手動報(bào)警的仿真結(jié)果 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 手 動取消報(bào)警的仿真結(jié)果 使用 Proteus 進(jìn)行電路仿真，仿真電路如圖 5，輸入程序后，系統(tǒng)在正常工作情況下顯示空氣中可燃?xì)怏w濃度。當(dāng)環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警，并通過無線裝置打開排氣扇。另外意外情況下可手動報(bào)警，手動取消報(bào)警。經(jīng)仿真驗(yàn)證，本監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)是通過采用 MQ2 氣體傳感器作為可燃?xì)怏w的信號采集工具 ，系統(tǒng)建立濃度與電壓關(guān)系，利用單片機(jī)技術(shù) 將采集到的模擬電壓量經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過信號處理計(jì)算 ，濃度值送液晶顯示，觸發(fā)聲光報(bào)警，啟動無 線控制排氣裝置，構(gòu)建了一個(gè)可燃?xì)怏w監(jiān)測報(bào)警器。 隨著可燃?xì)怏w的應(yīng)用日益廣泛，人們對于其安全監(jiān)測也越來越重視。 本 設(shè)計(jì)中通過特定的芯片 進(jìn)行信號采集 ，單片機(jī)主要起到控制和轉(zhuǎn)換功能 。 精確度方面 能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 同時(shí)在實(shí)用性方面進(jìn)行了改良創(chuàng)新，增加 無線控制排氣裝置 模塊，還有其他緊急情況下可以手動進(jìn)行報(bào)警， 提高 了安全性，也增加了應(yīng)用范圍 。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 王澤榮 .王進(jìn)浩 .張婷婷 .室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測與傳感器的應(yīng)用 [J].商情， 20xx， 17:1717. 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Microsc Microanal,20xx， (6). 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 謝 辭 本系統(tǒng)為可燃?xì)怏w監(jiān)測報(bào)警控制系統(tǒng)。從原理圖的設(shè)計(jì)到軟件的調(diào)試，一路走下來，我確實(shí)學(xué)到了很多知識。在整個(gè)作品的設(shè)計(jì)過程中，遇到很多困難，在圖 書館翻閱了不少資料，網(wǎng)上也瀏覽了很多的資料。和同學(xué)們一起進(jìn)行討論，遇到問題，解決問題??在這樣循環(huán)的過程中，我們學(xué)到了許多東西，拓寬了我的知識面。在這里感謝同學(xué)們的支持與幫助。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，加深了我們對單片機(jī)系統(tǒng)的理解與掌握，也使我們深深體會到學(xué)習(xí)單片機(jī)的重要性和艱難性。現(xiàn)在看到程序不再是一團(tuán)糟，毫無頭緒了，對看程序也有了了解，學(xué)好單片機(jī)對我們將來在工作中真的是很重要。 總之，這一個(gè)月的時(shí)間使我受益匪淺。在這里我特別想對指導(dǎo)說聲謝謝，你不悔的教導(dǎo)讓我知道做設(shè)計(jì)并非一件容易的事，要設(shè)計(jì)一件作品更不是一件容易 的事。不過以后我會繼續(xù)努力，讓自己能對電子方面的知識了解的更多和掌握的更多。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 附錄： void main() { float i=1。 unsigned int j,s=0,w=0 。 unsigned char ge,shi,bai,qian。 fan1=0。 fan2=0。 TMOD=0x11。 //設(shè)置定時(shí)器工作方式 TH0=(6553650000)/256。 //T0 賦初值 TL0=(6553650000)%256。 TH1=(6553650000)/256。 //T0 賦初值 TL1=(6553650000)%256。 ET0=1。 ET1=1。 EA=1。 init()。 P1=0xff。 cs=1。 delay(5)。 cs=0。 rd=1。 while(1) { wr=1。 delay(5)。 wr=0。 delay(5)。 wr=1。 delay(5)。 rd=0。 delay(5)。 i=P1。 i=i/255。 i*=5。 i*=20xx。 j=(int)i。 qian=j/1000。 if(qian==0) put_str1(1,4,39。 39。)。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 else put_str(1,4,qian)。 ge=j%10。 put_str(1,7,ge)。 //put_str1(1,8,39。.39。)。 j=ge。 shi=j/10。 shi=shi%10。 put_str(1,6,shi)。 bai=j/100。 bai=bai%10。 if(bai==0amp。amp。qian==0) put_str1(1,5,39。 39。)。 else put_str(1,5,bai)。 put_str1(1,9,39。P39。)。 put_str1(1,10,39。P39。)。 put_str1(1,11,39。M39。)。 rd=1。 delay(5)。 if(key0==0) { s=1。 delay(20)。 if(key0==0) { fan2=0。delay(50000)。 TR0=1。 fan1=1。 delay(5000)。 //while(!key0)。 //按鍵松手檢測 } } if(key1==0) { s=0。 delay(20)。 if(key1==0) {fan1=0。 delay(50000)。 TR0=0。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 led=1。 beep=0。 fan2=1。 delay(5000)。 //while(!key1)。 //按鍵松手檢測 } } if(s==0) { if (j20xx) //檢測濃度數(shù)據(jù)大于 20xx 啟動定時(shí)器 1 報(bào)警 { fan2=0。 delay(500)。 TR1=1。 delay(20)。 fan1=1。 delay(500)。 } else { fan1=0。delay(500)。 TR1=0。 led=1。 beep=0。 fan2=1。 delay(500)。 } } } } H A H H B B A 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 A F B E C DP D H H B A