【正文】 選擇菜單 ProjectBuild target,對當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已 修改軟件會先對該文件進(jìn)行比阿尼，然后在連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼。雙擊文件名，即打開源程序。這個對話框要求選擇目標(biāo) CPU（即我們所使用的芯片型號 AT89C51）點(diǎn)擊 ATMEL 前面的“ +”號，展開該層，點(diǎn)擊其中的 89C51，然后點(diǎn)擊確定按鈕。 uVision2 IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 } } }沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 5 煤氣泄漏檢測報警裝置的調(diào)試 Keil 簡介 KeilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Sub) == 0) { Delay(12)。 if ((Change amp。 //初始化 LCD 模塊 InitADC()。當(dāng)前濃度值和報警濃度值可以切換顯示。 i32。 i16。i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*16+i],1)。i++) { LCD_write_byte(shuzi[c*16+i],1)。 } } } 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 /* LCD_write_shu: 顯示 8（寬） *16（高） 輸入?yún)?shù)： c：顯示字符； */ void LCD_write_shu(unsigned char row, unsigned char page,unsigned char c) { unsigned char i。t6。// row } /* LCD_clear: LCD 清屏函數(shù) */ void LCD_clear(void) { unsigned char t。 LCD_write_byte(0x20,0)。 LCD_write_byte(0x21,0)。 sdin=1。 sclk=0。i++) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 { if(dtamp。 sce=0。 48 點(diǎn)陣屏，它最多可以顯示 3 行漢字，每行 5 個漢字。 ADC_RES = 0。 ADC_CONTR amp。 _nop_()。逐 次 比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器具有速度高，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 8 路電壓輸入型 A/D ，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。所以作為一個技術(shù)全面并涉足較大規(guī)模的軟件系統(tǒng)開發(fā)的單片機(jī)開發(fā)人員最好能夠掌握基本的 C 語言編程。 C 語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，它支持當(dāng)前程序設(shè)計中廣泛采用的由頂向下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計技術(shù)。只有軟件的驅(qū)動加上硬件的準(zhǔn)確才能實(shí)現(xiàn)裝置的功能。 RS232C 除了通過它傳送數(shù)據(jù)外，還對雙方的互傳起協(xié)調(diào)作因此 9 根信號分為兩類：基本的數(shù)據(jù) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 基本的數(shù)據(jù) 傳送引腳 TXD 數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，串行數(shù)據(jù)從該引腳發(fā)出。本裝置設(shè)計只使用了 1， 3， 4 引腳，沒有用到 2 引腳，因?yàn)槭褂靡_ 2 只能根據(jù)設(shè)定值報警卻不能顯示當(dāng)前的濃度，而 3 引腳通過圖下方的放大器將信號放大，采集的連續(xù)的模擬信號，而且裝置使用的是增強(qiáng)型 51 單片機(jī)，自身帶有A/D 轉(zhuǎn)換，能確切的顯示出當(dāng)前氣體濃度值。封裝好的氣敏元件有 6 只針狀管腳，其中 4 個用于信號取出，兩個用于提供加熱電流。 MQ2/MQ2S 氣敏傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。但單片機(jī)已經(jīng)運(yùn)行之中時，按下復(fù)位鍵也能使 RST 持續(xù)一段時間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位的操作。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 復(fù)位電路 復(fù)位操作完成單片機(jī)片內(nèi)的初始 化，是單片機(jī)從一種確定的狀態(tài)開始運(yùn)行 當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST 出現(xiàn) 5ms 以上的高電平時，單片機(jī)就完成了復(fù)位操作。 在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器（簡稱晶振）或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。發(fā)光二極管 D2：指示燈作用。 各部分的作用： DC 接口接直流電源，電壓 5 伏 電解電容 C2：濾低平。包括電源電路，時鐘電路，復(fù)位電路，三者缺一不可。 據(jù)統(tǒng)計，我國的單片機(jī)年需求量已達(dá) 13 億片，且以每年大約 16%的速度增長，但相對于世界市場我國的占有率還不到 1%。更不用說全自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā) 器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 振蕩器特性 X1 和 X2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 P0 口作為 I/O 端口使用時，多路開關(guān)“控制”信號為“ 0”（即低電平）。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩電路時， X X2 與晶體振蕩器及電容 C C2 按電路圖上所示方式連接。在復(fù)位期間 CPU檢測并鎖存該引腳電平狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)該引腳為高電平時，從片內(nèi)程序存儲器取指令，只有當(dāng)程序計數(shù)器 PC 超出片內(nèi)程序存儲器地址編碼范圍時，才轉(zhuǎn)到外部 ROM 中取指令；當(dāng)該引腳為低電平時， 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 一律從外部程序存儲器中取指令。 X1 ： 反 向 振 蕩 放 大 器 的 輸 入 及 內(nèi) 部 時 鐘 工 作 電 路 的 輸 入 。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 當(dāng) P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口當(dāng)用 于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時， P1 口作為第八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 管腳說明 VCC：供電電壓。 10% 以內(nèi) )用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 / 時鐘 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 單片機(jī)為： 11MHz ～ 單片機(jī)為：8MHz ～ 12MHz，精度要求不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因?yàn)橛兄圃煺`差和溫漂，以實(shí)際測試為準(zhǔn) 13. 共 4 個 16 位定時器 兩個與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時器 /計數(shù)器 ,16 位定時器 T0 和 T1，沒有定時器 2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器 ,再加上 2 路 PCA 模塊可再實(shí)現(xiàn) 2 個 16 位定時器 14. 3 個時鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 輸出時鐘 ,獨(dú)立波特率發(fā)生器可以在 口輸出時鐘 15. 外部中斷 I/O 口 7 路 ,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電 平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿中斷的 PCA 模塊， Power Down 模式可由外部中斷喚醒， INT0/,INT1/,T0/, T1/, RxD/,CCP0/(也可通過寄存器設(shè)置到 ), CCP1/(也可通過寄存器設(shè)置到 ) 16. PWM(2 路） / PCA（可編程計數(shù)器陣列 ,2 路） 也可用來當(dāng) 2 路 D/A 使用 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2 個定時器 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2 個外部中斷 (上升沿中斷 /下降沿中斷均可分別或同時支持 ) 17. A/D 轉(zhuǎn) 換 , 10 位精度 ADC，共 8 路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá) 250K/S(每秒鐘 25 萬次 ) 18. 通用全雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定時器或 PCA 軟件實(shí)現(xiàn)多串口 19. STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口， RxD2/(可通過寄存器設(shè)置到 )， TxD2/(可通過寄存器設(shè)置到 ) 20. 工作溫度范圍： 40 ~ +85℃ (工業(yè)級 ) / 0 ~ 75℃ (商業(yè)級 ) 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 ： LQFP48, LQFP44, PDIP40, PLCC44, QFN40I/O 口不夠時，可用 2 到 3 根普通 I/O 口線外接 74HC164/165/595（均可級聯(lián)）來擴(kuò)展 I/O 口 ,還可用 A/D 做按鍵掃描來節(jié)省 I/O 口，或用雙 CPU,三線通信，還多了串口。 7. ISP（在系統(tǒng)可編程） / IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器 可通過串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 8. 有 EEPROM 功能 (STC12C5A62S2/AD/PWM 無內(nèi)部 EEPROM) 9. 看門狗 MAX810 專用復(fù)位電路（外部晶體 12M 以下時，復(fù)位腳可直接 1K 電阻到地） 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 11. 外部掉電檢測電路 : 在 口有一個低壓門檻比較器， 5V單片機(jī)為 ，誤差為177。硬件電路的設(shè)計首先必須了解各原件的性能指標(biāo)，工作原理，以及整體的電路連接。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 裝置功能說明 煤氣泄漏檢測裝置，顧名思義是用來檢測煤氣泄漏，使煤氣使用更加安全。其目標(biāo)是在傳統(tǒng)的煙霧報警儀的基礎(chǔ)上，盡量提高準(zhǔn)確性，降低成本，縮小體積。 首先，氣體傳感器送來的氣體濃度對應(yīng)的電壓信號送入 STC12C5A60S2 單片機(jī)；然后，在 STC12C5A60S2 單片機(jī)內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、氣體濃度比較，對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉(zhuǎn)化成為對應(yīng)的十進(jìn)制濃度值；最后，判斷氣體濃度值是否超出報警限，當(dāng)氣體濃度處于正常狀態(tài)紅燈不會閃亮，當(dāng)氣體濃度超出設(shè)定的限定值時，發(fā)出聲音報警并伴隨紅燈亮。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 經(jīng)過對比上述兩種氣敏傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體氣敏傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價格便宜，且不會發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等。 因此，經(jīng)常對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。阻緩是當(dāng)在氣體與空氣的混合物中含有硫化氫等含硫物質(zhì)的情況下，則有可能在無焰燃燒的同時，有些固態(tài)物質(zhì)附著在催化元件表面，阻塞載體的微孔，從而引起響應(yīng)緩慢反應(yīng)滯緩，靈敏度降低。例如氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器主要檢測各種還原性煙霧，如 CO、 H C2H5OH、 CH3OH 等。非擴(kuò)散式紅外探測器 NDIR (nondispersive IR )是其中的一種，所有的未吸收光全部以最小的擴(kuò)散和損耗被記錄下來。溫度的變化情況是目標(biāo)氣體熱傳導(dǎo)率的函數(shù)，而對于一種給定的氣體，熱傳導(dǎo)率是它固有的物理特性。它主要適用于毒性氣 體檢測。高分子氣體傳感器具有對特定氣體分子靈敏度高，選擇性好，且結(jié)構(gòu)簡單，能在常溫下使用，可以彌補(bǔ)其它氣體傳感器的不足。 C 的高溫，此時若與氣體接觸，氣體就會在稀有金屬催化層上燃燒，因此鉑絲的溫度會上升，鉑絲的電阻值也上升 ,通過測量鉑絲的電阻值變化的大小，就知道氣體的濃度。但這種傳感器制造成本高，檢測氣體范圍有限，在檢測環(huán)境污染領(lǐng)域中有優(yōu)勢。該 傳感器己成為世界上產(chǎn)量最大、使用最廣的氣體傳感器之一。 : 一個氣體傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的；可以是單一的實(shí)體，也可以是由多個不同功能傳感器組成的陣列。由此可見，氣體傳感器的選型是非常重要的。以上是根據(jù)報警器應(yīng)具備的功能，提出的整體設(shè)計思路。 氣體信號采集電路一般由氣敏傳 感器和模擬放大電路組成，將氣體信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號。目前，人們對氣敏傳感器的測試方法主要停留在用人工手動的方式 來操作，開發(fā)出一種實(shí)用高效的智能化傳感器測試裝置是極為必要的。國外沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 在氣體傳感器，其中包含 CO 傳感器的研究和應(yīng)用方面達(dá)到了很高水平，形成了多系列多品種的產(chǎn)品。 便攜式檢測儀為手持式，工作人員可隨身攜帶，方便檢測不同地點(diǎn)的氣體濃度。建筑和煤氣的相關(guān)規(guī)范和法規(guī)也推薦使用民用煤氣泄漏報警裝置。從使用場所上可分為民用報警器和商用報警器。這些傳感器都是通過對周圍環(huán)境中的煤氣的吸附，在傳感器表面產(chǎn)生化學(xué)反映或者電化學(xué)反應(yīng)，造 成傳感器的電物理特性的改變。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 煤氣泄漏報警器的現(xiàn)狀 目前，一般的煤氣報警器功能單一，性能 未定性差，而且大型的監(jiān)控系統(tǒng)價格不菲，需要專門人員管理，不適合居家使用。使用煤氣報警器是對付煤氣無形殺手的重要手段之一。目前，管道煤氣和罐裝煤氣早已進(jìn)入尋常百姓家，但由于使用不當(dāng)或設(shè)備老化等導(dǎo)致的煤氣泄漏問題也日趨突出，極大地威脅人們生命財產(chǎn)安全。 gas sensor III 目錄 1 引言 ........