【正文】
當(dāng)氣體濃度達(dá)到 200ppm 時,催化式氣體傳感器產(chǎn)生模擬電壓, ADC0808 將傳感器產(chǎn)生的模擬信號,轉(zhuǎn)化成 AT89C51 單片機所能識別的數(shù)字量電壓量,由 AT89C51單片機控制驅(qū)動聲光報警電路。 傳感器在本設(shè)計中實現(xiàn)了把非電量的氣體濃度信號轉(zhuǎn)換成 電壓信號, 21 世紀(jì),電子技術(shù)更新?lián)Q代非???,隨著電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,只能檢測,自動控制彰顯出了它的優(yōu)勢,通常接觸的設(shè)備只能解決電信號,所以,需要將被測非電量的信號. . 由傳感器轉(zhuǎn)換成電信號。報警裝置采用蜂鳴器較一般的蜂鳴器體積大,聲音響亮,對于家用燃?xì)鈭缶鞣浅嵱?,能夠有效的引起人們的警覺意識,單片機 AT89C51通過 8個引腳( ~)驅(qū)動 DAC0808 達(dá)到控制三 極管導(dǎo)通,蜂鳴器報警。 1D1 324561081112913U 4 : D7 4 HC 1 6 4S RG 8RC1/ amp。 C。 ⑦多種封裝形式 . . ⑧額定從 40 176。兩個輸入端或者連接在一起,或者 把不用的輸入端接入高電平,一定不要懸空。在轉(zhuǎn)換過程中,必須保持這一電平,否則會終止轉(zhuǎn)換的進(jìn)行。 ADC0808 內(nèi)部帶有三態(tài)鎖存數(shù)據(jù)輸出緩沖器 ),可直接與單片機相連。 轉(zhuǎn)換精度 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度,反應(yīng)了一個實際 A/D 轉(zhuǎn)換器在量化值上與理想 A/D 轉(zhuǎn)換器的差值,可以表示成絕對誤差和相對誤差。 習(xí)慣上以輸出的二進(jìn)制位數(shù)或 BCD 碼位數(shù)表示。其對應(yīng)關(guān)系如表 31所示。 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端, 轉(zhuǎn)換開始后, EOC 信號變低,轉(zhuǎn)換結(jié)束時, EOC 返回高電平。 ADC0808 的引腳圖如圖所示,下面說明器引腳功能。 . . ( 5) 可鎖存三態(tài)輸出,輸出與 TTL 兼容。 ( 2) 最大不可調(diào)誤差小于177。 外圍接口電路的設(shè)計 數(shù)據(jù)采集單元 可燃?xì)怏w經(jīng)過 MC101 催化燃燒式傳感器檢測到 200~1000ppmCH4將其變成 3~15mV電壓信號,有放大電路放大 300倍,變成 ~3V 電壓信號,由于單片機需要可別的數(shù)字信號,所以將放大后的信號傳給 A/D轉(zhuǎn)換芯片。 用戶可以采用外部時鐘。 外接石英晶體(或陶瓷諧振器)及電容 C1, C2 接在放大器的反饋電路中并構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 在整個燃?xì)鈭缶到y(tǒng)中,要要進(jìn)行不同的實驗,因而系統(tǒng)要先復(fù)位,單片機系統(tǒng)在上電運行時,都需要初始化,其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)開始工作,單片機本身不能進(jìn)行復(fù)位,如果實現(xiàn)此功能必須配合相應(yīng)的外部復(fù) 位電路。外接晶振時, C1和 C2 的值通常選擇 30pF 左右; C C2 對頻率有微調(diào)作用,晶振或陶瓷諧振器的頻率范圍可在 ~12MHz 之間選擇。需注意的是:如果加密位 LB1 被編程,復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 PSEN: 程序存儲允許( PSEN)輸出時外部程序存儲器的讀選通信號,當(dāng) AT89C51由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次 PSEN 有效,即輸出兩個脈沖。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部程序存儲器時, ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。對端口寫“ 1”,他們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行 MOVXRI. . 指令)時, P2 口線上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器( SFR)區(qū)中 R2)寄存器的內(nèi)容),在整個訪問期間不改變。 Flash 編程和程序校驗期間, P1口接收低 8位地址。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址(低 8 位)和數(shù)據(jù)總線復(fù)用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 ( 11)全靜態(tài)操縱: AT89C51 為 0Hz~24MHz。 ( 7) 2 個 16 位定時 /計數(shù)器。 ( 3) 1000 次擦寫周期。同時,在能夠滿足報警器設(shè)計的計算速度及接口數(shù)的要求的同類型單片機中,要考慮選擇價格低廉且體積輕巧的機型,在保證了報警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎(chǔ)上,能夠不提高成本,縮小體積。經(jīng)過放大電路,將傳感器的輸出端微弱信號轉(zhuǎn)化為 A/D 轉(zhuǎn)化器能識別的電壓信號范圍,單片機對該數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字處理,并對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過與預(yù)設(shè)值的比較,由單片機實現(xiàn)不同的聲光報警功能。 空氣中的氣體濃度信號同時進(jìn)入單片機,單片機對其進(jìn)行分析,并輸出信號到顯示器,當(dāng)檢測信號達(dá)到限定的預(yù)設(shè)值時,單片機將輸出信號驅(qū)動報警,驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲響,報警 LED發(fā)光。 工作電流( mA) 110177。 . . ⑥濕度特性 氣敏元件的特性歲環(huán)境濕度不同而發(fā)生變化的特性稱為濕度特性。 ③選擇性 氣敏傳感器在相同條件下,接觸同一濃度、不同種類氣體是,區(qū)分氣體種類的能力成為選擇性,傳感器催某種氣體的選擇性好,就表示傳感器對它有較高的的靈敏度。 簡要例舉出已經(jīng)研究、開發(fā)的各類氣體傳感器及其可檢測的氣體種類 表 21 各種氣體傳感器可檢測的氣體種類 傳感器的種類 CO CO2 H2s NH3 HCN HCl CO Cl2 Cl2 NOx SO2 O2 CH4 C2H2 H2 H2O 半導(dǎo)體氣體傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 固體電解質(zhì)傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ . . 催化燃燒式傳感器 ◎ ○ ○ ○ 電化學(xué)傳感器 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 高分子電解質(zhì)氣體傳感器 ◎ ○ ○ ○ ○ 氣體傳感器 的主要參數(shù)和特性 ①靈敏度 靈敏度是氣敏傳感器的一個重要參數(shù),用 K 表示,它標(biāo)志著氣敏元件對氣體的靈敏程度。 不同的氣體吸收不同波長的 IR,所以傳感器根據(jù)目標(biāo)氣體而調(diào)整,典型應(yīng)用包括測量 CO 和 CO2,冷凍劑厭惡和一些易燃?xì)?,由于非碳?xì)浠衔镆兹細(xì)怏w(如氫)不吸收電磁普中 IR部分能量,所以這種傳感器可以精確地測量碳?xì)浠衔?,并且有最?的交叉靈敏度,而且不受其他氣體的腐蝕以及高濃度目標(biāo)煙霧的影響。 7紅外傳感器 紅外傳感器通常用兩束紅外光進(jìn)行氣體測量,主光束通過測量兀件內(nèi)的目標(biāo) 氣體,參考光束通過比較兀件內(nèi)的參考?xì)怏w。目前國際上絕大部分毒氣檢測采用該類型傳感器。 5電化學(xué)傳感器 電化學(xué)傳感器由膜電極和電解液封裝而成。 4高分子氣體傳感器 利用高分子氣敏材料制作的氣體傳感器近年來得到很大的發(fā)展。一般情況下,空氣中的可燃?xì)怏w的濃度都不太高。 2固體電解質(zhì)氣體傳感器 固體電解質(zhì)氣體傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏兀件,其厚理是利用氣敏材料在通過氣體時產(chǎn)生離子,測量其形成電動勢從而測量氣體濃度。 常見氣體傳感器簡介 1半導(dǎo)體氣體傳感器 半導(dǎo)體氣體傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為 敏感體制作匡氣體傳感器,以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器。 氣體傳感器介紹 氣體傳感器的分類 氣體傳感器種類繁多,從檢測原理上可以分為三大類: 1利用物理化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器:如半導(dǎo)體氣體傳感器、接觸燃燒式氣體傳感器。 . . 第二章 燃?xì)鈾z測傳感器的選擇 氣體傳感器的選型 氣體傳感器是能將被測氣體的濃度、類別和成分按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成一定關(guān)系的電量輸出的裝置。面對這種隱形殺手的威脅,因此,無論是從中國企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,還是為了維護(hù)家家戶戶一個平安的生活切身利益,都急需探究一款高效穩(wěn)定的安防產(chǎn)品。 ④國內(nèi)氣敏元件傳感器產(chǎn)量已經(jīng)超過“九五”初期的 400 萬支。 燃?xì)庑孤﹫缶?由 氣體傳感器探測周圍環(huán)境中的低濃度可燃?xì)怏w,通過 信號 采樣電路,將探測信號用 模數(shù)轉(zhuǎn)化電路轉(zhuǎn)換成單片機可識別的數(shù)字量, 當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超過 單片機 控制設(shè)定的值時,控制器通過執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出聲光 報警信號。 在產(chǎn)品技術(shù)含量上,國內(nèi)產(chǎn)品和國外產(chǎn)品差別不是很大,在一些指標(biāo)上也有一定的超越,但是產(chǎn)品的大規(guī)?;a(chǎn)才剛起步,需要積累經(jīng)驗和技術(shù),所以在產(chǎn)品的一致性和長期穩(wěn)定性存在差距,國內(nèi)正在擴大發(fā)展大型企業(yè)和集團(tuán), 以便 帶領(lǐng)國內(nèi)企業(yè)沖擊國外市場。 關(guān)鍵詞:傳感器;報警器;單片機 . . Abstract With the popularity of Gas ,for example( artificial coal gas, natural gas ), It is provide a convenient to citizens and improve the quality of lives, But every coin has its two sides,at the use of gas in the process, gas explosion caused by gas leak, So that poisoning and other accidents have occurred, It is harm for people and property and brings the seriously threat to the safe use of gas at the same time, The Domestic gas leakage alarm device can effectively monitor the environment of bustible gases (such as CH4) leakage, Once its concentration beyond the alarm limit value, can send out sound and light alarm signals, and with the increasing concentration of alarm volume increased gradually, The alarm plays a significant role. the sensor especially gas sensors usage and use research are needed. The design and research of the family gas alarm system includes: gas signal acquisition circuit, analogtodigital conversion electric control circuit, The signals are monitored and converted into voltage signal, select the appropriate amplification circuit, the voltage amplification to the requirement of the A/D voltage, after analogdigital conversion, the detected voltage value into the microcontroller, in the MCU pleted within the voltage signal is pared with the set, when the gas concentration exceed the standard, drive the sound and light alarm. Keywords: sensor; alarm; SCM. . 目 錄 引 言 ............................................................................................................................ 1 第一章 概 述 .............................................................................................................. 2 家用燃?xì)庑孤秷缶母攀?............................................................................... 2 家用燃?xì)庑孤秷缶陌l(fā)展 ............................................................................... 2 家用燃?xì)庑孤秷缶芯康哪康呐c意義 ........................................................... 3