【導(dǎo)讀】隨著天然氣的大量使用,每一座居民大樓都被天然氣所“籠罩”。大爆炸,給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大的威脅。面對(duì)燃?xì)庑孤┒斐傻姆N種事。故威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。使用天燃?xì)鈭?bào)警器是對(duì)付燃?xì)鉄o(wú)形殺手的重要。體報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。其與ADC0808轉(zhuǎn)換器連接，將氣體

　　

【正文】 for(j=0。 j1200。 i++) { 。 } } } //========================================== //函數(shù)： void ADC0808(void) //功能：完成 ADC808 的 AD 轉(zhuǎn)換 //========================================== void ADC0808(void) { START = 0。 //AD 轉(zhuǎn)換初始化 OE = 0。 ADDA = 0。 // ADDB = 0。 // ADDA、 ADDB、 ADDC 設(shè)置采集信號(hào)的輸入通道， 000對(duì)應(yīng)為采集 IN0 電壓值（如使用其他通道可以修改此值） ADDC = 0。 // START = 1。 //啟動(dòng) AD 轉(zhuǎn)換 。 START = 0。 while(!EOC)。 //等待 AD 轉(zhuǎn)換完成 OE = 1。 AD_Value = P2。 //取 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 OE = 0。 } 29 //===========主函數(shù) ========================= void main(void) { uchar temp =0。 EA = 1。 //開(kāi)總中斷 EX0 = 1。 //開(kāi)外部中斷 0 while(1) { ADC0808()。 //調(diào)用 ADC0808，采集模擬電壓值 Sensor_vol = 500 * AD_Value / 256。 //將采集的傳感器電壓的 AD 值轉(zhuǎn)換為實(shí)際的電壓值 if (Sensor_vol Alarm_Gate) //判斷傳感器的電壓信號(hào)是否超過(guò)安全門限值 { IO_Speaker = 0。 //超過(guò)安全門限值啟動(dòng)聲音報(bào)警 IO_Alarm = 0。 //超過(guò)安全門限值啟動(dòng)燈光報(bào)警 } else { IO_Speaker = 1。 //低于安全門限值關(guān)閉聲音報(bào)警 IO_Alarm = 1。 //低于安全門限值關(guān)閉燈光報(bào)警 } Delay_ms(200)。 } } 程序調(diào)試 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、 可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 KEILC51 標(biāo)準(zhǔn) C編譯器為 80C51微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了 C語(yǔ)言環(huán)境 ,同時(shí)保留了匯編代碼高效 ,快速 30 的特點(diǎn)。 C51 編譯器的功能不斷增強(qiáng)，更加貼近 CPU 本身 ，及其它的衍生產(chǎn)品。C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編 器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。 uVision2 IDE 可為它們提供單一而靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境。 程序調(diào)試的步驟 (1) 源文件的建立：使用菜單 “ FileNew” 或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)目窗口的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語(yǔ)言源程序（ 小節(jié)所示）。保存該文件，加上擴(kuò)展名（ .c），這里將文件保存為 天 燃?xì)?.c。 （ 2）建立工程文件：點(diǎn)擊 “ ProjectNew Project”菜單，出現(xiàn) 一 個(gè)對(duì)話框，要求給工程起一個(gè)名字，我們輸入 天 燃?xì)?,不需要擴(kuò)展名，點(diǎn)擊保存按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框。這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU（即我們所使用的芯片型號(hào)AT89C51）點(diǎn)擊 ATMEL 前面的“ +”號(hào)，展開(kāi)該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后點(diǎn)擊確定按鈕?；氐街鹘缑?，此時(shí)，在工程窗口的文件頁(yè)中，出現(xiàn)了“ Targ et1”，前面有 “ +”號(hào)，點(diǎn)擊“ +”展開(kāi)，可以看到下一層的“ Source Group1” ,這時(shí)的工程還是一個(gè)空工程，里面什么文件也沒(méi)有，需要手動(dòng)把剛才編寫好 的源程序加入，點(diǎn)擊“ Souce Group”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個(gè)下拉菜單。選中其中的“ Add file to Group” Souce Group1”，對(duì)話框，要求尋找源文件，注意該對(duì)話框下面的“文件類型“默認(rèn)為 C Souce file (*.c),也就是以 C 為擴(kuò)展名的文件。雙擊燃?xì)?.c 文件，將文件加入項(xiàng)目，注意，在文件加入項(xiàng)目后，該對(duì)話框并不消失，等待繼續(xù)加入其他文件，但初學(xué)時(shí)常會(huì)認(rèn)為操作沒(méi)有成功而再次雙擊同一文件，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)對(duì)話框，提示你所選的文件以在列表中，此時(shí)點(diǎn)擊確定，返回前一 對(duì)話框，然后，點(diǎn)擊 ” Close” 即可返回主界面，返回后，點(diǎn)擊“ Souce Goup 1”前的加號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn)燃?xì)?.c 文件以在其中。雙擊文件名，即打開(kāi)源程序。 （ 3）工程的詳細(xì)設(shè)置：首先點(diǎn)擊左邊 Project 窗口的 Target 1,然后使用菜單“ ProgetOption for target ‘ target 1’ ”即出現(xiàn)對(duì)工程設(shè)置的對(duì)話框，對(duì)這個(gè)對(duì)話框可謂非常復(fù)雜，共有 8 個(gè)頁(yè)面，要全部高清可不容易，好在絕大部分設(shè)置項(xiàng)取默認(rèn)值就行了。設(shè)置完成以后安確認(rèn)返回主界面，工程建立、設(shè)置完畢。 31 （ 4）編譯、連接：在設(shè)置好 工程后，既可以進(jìn)行編譯、連接。選擇菜單ProjectBuild target,對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已修改軟件會(huì)先對(duì)該文件進(jìn)行比阿尼，然后在連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼。編譯過(guò)程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的 Build 頁(yè)中，如果源程序有語(yǔ)法錯(cuò)誤，會(huì)有錯(cuò)誤報(bào)告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定到出錯(cuò)的位置，對(duì)源程序反復(fù)修改后，最終會(huì)得到如圖 51所示的結(jié)果，提示獲得了名為燃?xì)?.hex 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時(shí)還產(chǎn)生了一些其他相關(guān)文件可被用于 KEIL 的仿真與調(diào)試。 程序調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題及解決 在進(jìn)入環(huán)境以后，有時(shí)會(huì)遇到了些問(wèn)題，總結(jié)如下： (1)在進(jìn)入 Keil 的調(diào)試環(huán)境以后，發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò) 解決方法：將光標(biāo)定位于需要修改的程序上，用菜單， Debug》 Inline Assambly… 即可出現(xiàn)對(duì)話框， Enter New 后面的編輯框內(nèi)直接輸入需要修改的程序語(yǔ)句，輸入完之后鍵入回車將自動(dòng)指向下一條語(yǔ)句，可以繼續(xù)修改，如果不在需要修改，可以點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗口。 （ 2）匯編出現(xiàn)數(shù)字、字母混淆 解決方法：字母 “O” 和 數(shù)字 “0”的混淆 （ 3）程序調(diào)試時(shí)，一些程序必須滿足一定的條件才能被執(zhí)行到 解決方法：這些條件往往是異步發(fā)生或難以預(yù)先設(shè)定的，這類 問(wèn)題使用的單步實(shí)行方法是很難調(diào)試的，這時(shí)就要使用 程序調(diào)試中的另一種非常重要是方法 斷點(diǎn)設(shè)置。斷點(diǎn)設(shè)置的方法有多種，常用的是在某一程序行設(shè)置斷點(diǎn)，設(shè)置好斷點(diǎn)后可以全速運(yùn)行程序，一旦執(zhí)行到該程序行即停止，可在此觀察有關(guān)變量值，以確定問(wèn)題所在。在程序行設(shè)置 /移除斷點(diǎn)的方法是將光標(biāo)定位于需要設(shè)置斷點(diǎn)的程序行，使用菜單 Debug/Insert/RemoveBreakPoint 設(shè)置或移除斷點(diǎn)（也可以用鼠標(biāo)在該行雙擊實(shí)現(xiàn)同樣的功能）； Debug/Enable/Disable BreakPoint 是開(kāi)啟或暫停光標(biāo)所在懂行的斷點(diǎn)功能； Dubug/Disale All BreakPoint 暫停所有斷點(diǎn)；Debug/Kill All BreakPoint 清除所有的斷點(diǎn)設(shè)置。這些功能也可以用工具條上的快捷鍵進(jìn)行設(shè)置。 （ 4）輸入程序時(shí)，有中文標(biāo)點(diǎn)，用 keil 編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤 解決方法：程序里有帶中文標(biāo)點(diǎn)，用英文重輸入一遍 。 32 總結(jié) 與展望 氣體檢測(cè)報(bào)警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。 本論文在對(duì)氣體傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。 本論文設(shè)計(jì)的氣體報(bào)警器由氣體信號(hào)采集電路與單片機(jī)控制電路兩大部分構(gòu)成。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用 MQ2 型半導(dǎo)體電阻式氣體傳感器。該傳感器是對(duì)以烷類氣體為主的多種氣體有良好敏感特性的廣譜型半導(dǎo)體敏感器件。它的靈敏度適中，具有響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。 在系統(tǒng)單片機(jī) 控制電路的設(shè)計(jì)上，采用了 AT89C51 單片機(jī)作為核心芯片，充分利用了其高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化和智能化。使儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。由于氣體傳感器需要在加熱狀態(tài)下工 作，溫度越高，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。為提高響應(yīng)時(shí)間 ，保證傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作，需要向氣體傳感器持續(xù)供給5V的加熱電壓。 氣體報(bào)警器能實(shí)時(shí)范圍檢測(cè)工作，當(dāng)煙霧的濃度達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。報(bào)警器還可以與上位機(jī) (PC)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)傳輸煙霧濃度檢測(cè)數(shù)據(jù)，由上位機(jī)記錄保存， 也可以利用上位機(jī)完成實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制等功能。 在本論文研制的報(bào)警器的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使可燃性氣體報(bào)警器的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等。 33 致 謝 通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《 基于單片機(jī)的天然氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。 在本論文的寫作過(guò)程中，我的導(dǎo)師 張永超 老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫作提綱，到一遍又一遍 地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。 寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名 西京 學(xué)子，在今后的工作中把 西京 的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。 四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。 偉人、 名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚(yú)不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路 ,柳暗花明又一村”。 34 參考文獻(xiàn) 1．趙建領(lǐng)， 51單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解 [M] 電 子工業(yè)出版社 2020 2. 揚(yáng) 立， 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) [M] 中國(guó)鐵道出版社 2020 3. 李響初 ,數(shù)字電路基礎(chǔ)與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 4. 陳伯時(shí)，電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 5．莫正康 ，電力電子應(yīng)用技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 6．盧艷君， 單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2020 7． 吳丙申，卞祖富 ,模擬電路基礎(chǔ) 北京理工大學(xué)出版社 ,2020 8. Kavanagh R C. Improved Digital Tachometer with Reduced Sensitivity to Sensor Nonideality. IEEE . Elect ron. , 2020 ,47 (4) : 890 – 897 9. Prokin M. Ext remely Wide range Speed Measurement Using a Double2buffered Method. IEEE Trans. Ind. Electron. , 1994 ,41 (5) :550 – 559 ，李光飛178。 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例178。北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020 ，何智勇，羊四清．電子顯示屏的單片機(jī)控制系統(tǒng)．自動(dòng)化與儀表［Ｊ］，1999(7)： 54～ 57 12. 趙瑞林，單片機(jī)原理與應(yīng)用教程 [M]北京：北京大學(xué)出版社， 2020[1]