【導讀】將會引起中毒、火災、爆炸等重大事故。在人們對安全生產的重視程度和生產技。術手段不斷提高的同時，可燃氣體監(jiān)測報警器正廣泛地應用在這些領域中。氣體探測報警器是預防易燃易爆氣體在生產和使用過程中發(fā)生泄露的報警裝置。現事故隱患，及早采取補救措施。本論文主要闡述了可燃氣體監(jiān)測報警器的軟件和硬件設計。AT89C51具有高集成度等優(yōu)點，開發(fā)設計了一種基于AT89C51的可燃氣體報警器，為了提高系統(tǒng)的靈敏度和準確性，系統(tǒng)采用了一種十分穩(wěn)定的傳感器MQ-2。該報警器可以實時、準確檢測可燃性氣體，并且可以長時間可靠無誤

　　

【正文】 176。C 至 +85 176。C 和 40 176。C 至 +125 176。C 。 . 功能圖 圖 1. 邏輯符號 圖 2. IEC 邏輯符號 圖 3. 邏輯圖 圖 4. 功能圖 . 引腳信息 圖 5. DIP1 SO1 SSOP14 和 TSSOP14 封裝的引腳配置 引腳說明 符號 引腳 說明 DSA 1 數據輸入 DSB 1 數據輸入 Q0~Q3 3~6 輸出 GND 7 地 (0 V) CP 8 時鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)） /M/R 9 中央復位輸入（低電平有效） Q4~Q7 10~13 輸出 VCC 14 正電源 羅畝的筆記 . 功能表（真值表） 工作模式 輸入 輸出 /M/R CP DSA DSB Q0 Q1 至 Q7 復位（清除） L L X X L L 至 L 移位 H ↑ l l L q0 至 q6 H ↑ l h L q0 至 q6 H ↑ h l L q0 至 q6 H ↑ h H H q0 至 q6 H = HIGH（高）電平 h = 先于低 至 高時鐘躍變一個建立時間 (setup time) 的 HIGH（高）電平 L = LOW（低）電平 l = 先于低 至 高時鐘躍變一個建立時間 (setup time) 的 LOW（低）電平 q = 小寫字母代表先于低 至 高時鐘躍變一個建立時間的參考輸入 (referenced input) 的狀態(tài) ↑ = 低 至 高時鐘躍變 電器特性 符號 參數 測試條件 最小值 典型 值 最大 值 單位 VI 輸入鉗位電壓 VCC = Min, II = 18 mA V VOH 輸出高電平電 壓 VCC = Min, IOH = Max VIL = Max, VIH = Min V VOL 輸出低電平電 壓 VCC = Min, IOL = Max VIL = Max, VIH = Min V IOL = 4 mA, VCC = Min II 最大輸入電壓 時輸入電流 VCC = Max, VI = 7V mA IIH 輸入高電平電 流 VCC = Max, VI = 20 μA IIL 輸入低電平電 流 VCC = Max, VI = mA IOS 輸出短路電流 VCC = Max (Note 4) 20 100 mA ICC 電源電流 VCC = Max (Note 5) 16 27 mA 動態(tài)特性 (TA=25℃ ) 符號 參數 To (Output) RL = 2kΩ 單位 CL = 15 pF CL = 50 pF 最小值 最大值 最小值 最大值 fMAX 最大時鐘頻率 25 MHz tPLH 低到高電平輸出傳遞延遲時間 時鐘輸出 27 30 ns tPHL 高到低電平輸出傳遞延遲時間 時鐘輸出 32 40 ns tPHL 傳遞延遲時間 時鐘輸出 36 45 ns 4 可燃氣探測報警器軟件的設計 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測氣體傳感器的可燃性氣體濃度信號，然后對信號進行 A/D 轉換，數據處理，濃度顯示，以及報警器警報和處理措施。 主程序設計流程圖 主流程圖 Y N N Y 圖 2 主程序設計流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 采集濃度 啟動換氣扇 查詢濃度 與設定值比較 調顯示子程序 調 A/D 轉換子程序 設定濃度？ 是否大于上限值？ 報警器報警 啟動換氣扇 ADC0809對傳感器檢測的氣體濃度信號進行 A/D 轉換 ,單片機對轉換后的信號進行數字濾波、數據處理后，將濃度值與報警值相比較，判斷是否報警。同時送入數碼管顯示氣體濃度值。 A/D轉換子程序設計 A/D 轉換控制流程圖 圖 3 A/D 轉換控制流程圖 A/D 轉換控制流程圖如圖 3 所示。其中 ADC0809 的 ALE和 START 端一起連接AT89C52 的 口。 EOC 經過一個反相器連接 口， OE連接 口。ADDA,ADDB,ADDC 連接在一起接 GND，相當于選通通道 IN0。傳感器通過通 道 IN0將信號傳送給 ADC0809。 AT89C52 的 ALE 經過一個 74LS74 給 ADC0809 提供一個工作頻率。 A/D 轉換控制程序設計流程圖 A/D 轉換控制程序設計流程圖如圖 4 所示 在硬件電路中 START， ALE這兩個信號端連接在一起， 這時 通過軟件輸入一個正脈沖 信號 ，便立即啟動模／數轉換。 當 EOC 由低電平變成高電平時，經過一個反相器送給 口一個脈沖，來啟動外部中斷 0，同時給 OE端一個高電平，讀取數據。 A/D 轉換子程序 圖四 .A/D 轉換控制程序設計流程圖 顯示子程序的設計 數碼管與單片機的接口電路控制流程圖 數碼管與單片機的接口電路控制流程圖如圖所示 圖 5 數碼管與 A/D 入口 啟動 A/D 轉換 讀取轉換數據 調整好的十位和個位分別存入 某地址單元 壓縮 BCD 碼作壓縮處理 查詢 EOC 子程序結束 ~ AT89C51 74F164D移位寄存器 數碼管 單片機的接口電路控制流程圖 因為從單片機輸出的二進制碼，不能直接在數碼管顯示。因此，通過 至 口送到 74F164D 移位寄存器 , 用它的輸出去驅動 數碼管顯示當前的氣體濃度。 數碼管與單片機的接口電路控制程序設計流程圖 顯示子程序 N Y 開始 開顯示控制 關顯示控制 顯示實際濃度 置顯示緩沖區(qū) 置顯示個數 2 個 LED 發(fā) 送 數 據 是 否 完 畢？ 返回 圖 6 顯示子程序流程圖 顯示電路是由數碼管及 74F164D 移 位寄存器組成，顯示當前濃度，當濃度超過設定值時，紅燈常亮，正常工作時單片機對應腳輸出低電平，使綠燈常亮，當濃度超標時，啟動電風扇，降低當前濃度。 報警子程序的設計 報警電路控制流程 單片機 AT89C51的 。當單片機 AT89C51的 1,555定時器輸出低電平時，對電容進行充電，壓電蜂鳴器兩端獲得 +5V 電壓而鳴叫；當 輸出高電平 1， 555 定時器輸出高電平時，電容放電，蜂鳴器停止發(fā)聲。 報警電路控制程序設計流程圖 報警電路控制程序設計流程圖如 圖 7 所示。 報警子程序 N 序 Y 開始 檢測氣體濃度 氣體濃度是否超標？ 報警器開始報警 啟動換 氣扇 圖 10 報警子程序流程圖 讀取可燃氣體濃度值后，判斷是否大于設定的報警值。當超過報警值時，啟動報警器報警 . 總結 整體電路主要是由顯示電路 ﹑復位電路、報警電路、濃度采集電路、控制電路組成。 鑒于單片機 AT89C51 具有高集成度等優(yōu)點，設計了一種基于AT89C51 的可燃氣 體探測報警器， 為了提高系統(tǒng)的靈敏度和準確性，采用了一種十分穩(wěn)定的傳感器 NGC0001,傳感器對一氧化碳氣體進行采集，將采集到的信號經過 AD623 放大，傳送給模數轉換器ADC0809。 報警器對可燃氣體的濃度進行實時控制，當可燃氣體的濃度超過允許值時，控制電路進行報警，報警電路是采用 555 定時器組成的多諧振蕩器控制報警提示， 555 定時器組成的多諧振蕩器提供矩形脈沖，在經過 RC 濾波電路，使報警器報警。 8255 為接口擴展電路，主要進行鍵盤控制。 顯示電路是由數碼管及 74F164D 移位寄存器組成，顯示當前濃度，當濃度超過設定值時，紅燈常亮，正常工作時單片機對應腳輸出低電平，使綠燈常亮，當濃度超標時，啟動電風扇，降低當前濃度。 74LS373N 為地址鎖存器， 2764 為 8K179。 8 內存擴展 . 74LS74N 為 D 觸發(fā)器，產生脈沖，同時進行 2 分頻。