【正文】 另外，我還要感謝大學(xué)四年和我 一起走過的同學(xué)朋友對(duì)我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實(shí)，給我留下了很多難忘的回憶。再次對(duì)周巍老師表示衷心的感謝。郭謙功老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計(jì)。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進(jìn)步。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。 （保密論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 第 頁 共 36 頁 39 致 謝 時(shí)間飛逝，大 學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績(jī)的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 濱州學(xué)院 關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。對(duì)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。 論文密級(jí)： □ 公開 □ 保密 （ ___年 __月至 __年 __月） (保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ) 作者簽名： _______ 導(dǎo)師簽名： _______ _______年 _____月 _____日 _______年 _____月 _____日 第 頁 共 36 頁 38 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(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(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 if(flag==3) //判斷 flag是否為 3 { flag=0。 //調(diào)用 CO 函 數(shù) } 第 頁 共 36 頁 36 else if(flag3==1) //判斷標(biāo)志位 flag2 { GAS()。 //調(diào)用選擇函數(shù) while(1) { if(flag1==1) //判斷標(biāo)志位 flag1 { CHO()。 //顯示下一位 } } /********************主函數(shù) *******************/ /***********功能：完成對(duì)子模塊調(diào)用 ***********/ void main() //主函數(shù) { init()。 //送位碼 delay(50)。 //數(shù)碼管清零 P0=*(temp+i)。i4。 uchar count=0x7f。 第 頁 共 36 頁 35 BELL=1。 } } else { display(tab4)。 } else if(flag==2) { GASO=0。 } else if(flag==1) { BELL=0。 if(flag==0) { GASO=0。 BELL=1。 } } 第 頁 共 36 頁 34 else { display(tab4)。 } else if(flag==2) { COO=0。 } else if(flag==1) { BELL=0。 if(flag==0) { COO=0。 //關(guān)閉 LED BELL=1。 //關(guān)閉蜂鳴器 } } else { display(tab4)。 //關(guān)閉 LED } else if(flag==2) { 第 頁 共 36 頁 33 CHOO=0。 //啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警 } else if(flag==1) { BELL=0。 //如果是則調(diào)用顯示函數(shù) if(flag==0) //判斷中斷標(biāo)志位 flag { CHOO=0。 //標(biāo)志位 flag3打開 break。 delay(500)。j50。 while(s3==0)。 //標(biāo)志位 flag2打開 break。 delay(500)。j50。 while(s2==0)。 //標(biāo)志位 flag1打開 break。 //調(diào)用顯示函數(shù) delay(500)。j50。 //按鍵消抖 while(s1==0)。在此向他表示我最衷心的感謝！ 在論文完成過程中，本人還得到了陳波同學(xué)、趙璽同學(xué)的熱心幫助，本人向他們表示深深的謝意！ 最后向在百忙之中評(píng)審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！ 第 頁 共 36 頁 31 附 錄 具體程序： /***********選擇工作模式 ***********/ void xuan() //選擇工作模式 { uchar j。 可以考慮將濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與室內(nèi)換氣系統(tǒng)連接，這樣就不僅做到了氣體監(jiān)測(cè)和警報(bào)，還做到了對(duì)有害氣體及時(shí)處理，使整個(gè)室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)更加完善。 不足與進(jìn)一步改進(jìn) 本次設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面較多，由于本人理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，加上時(shí)間的限制，本次設(shè)計(jì)還存在一些有待改進(jìn)和優(yōu)化的地方： 由于時(shí)間問題，在詳細(xì)測(cè)量有害氣體濃度并顯示出來這一方面還有待研究。同時(shí)，通過對(duì) 51 單片機(jī)的硬件安裝和軟件編寫等操作，使我更加熟悉 51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作方式，并且更加熟悉硬件的安裝流程及軟件的編寫規(guī)范和語法，對(duì)我以后參加工作有很大的 第 頁 共 36 頁 28 幫助。 通過對(duì) 51 單片機(jī)及各種傳感器模塊的了解與學(xué)習(xí)，我對(duì)其工作原理以及工作方法有了更深層次的認(rèn)識(shí)和理解。 6 結(jié)論 全文總結(jié) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)有毒害氣體、易燃易爆氣體濃度，如果實(shí)測(cè)濃度超限，則及時(shí)進(jìn)行聲 光報(bào)警。將三個(gè)傳感器模塊都檢查完畢后，按下復(fù)位鍵，并關(guān)閉電源。 首先將 STC_ISP_V483 這個(gè)串口通信軟件打開，選擇打開程序文件選項(xiàng)，找到需要錄入單片機(jī)的 hex 文件，選擇下載選項(xiàng)， 點(diǎn)擊后給單片機(jī)上電復(fù)位，等待信息框中顯示已下載成功，說明程序已經(jīng)錄入單片機(jī)。 編譯結(jié)果如圖所示： 圖 43 軟件編譯結(jié)果圖 所以 程序能夠正常運(yùn)行。 具體程序代碼如附錄。 圖 42 外部中斷功能流程圖 當(dāng)按鍵 S2 被按下時(shí)調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 CO，標(biāo)志位 FLAG2 打開，終止 while 循環(huán)，繼續(xù) CO 工作模式，通過 if 語句判斷一氧化碳傳感器模塊是否輸出低電平，如果是則調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 BAD，利用 if 語句判斷中斷標(biāo)志位 flag，如果其等于 0 則聲光同時(shí)報(bào)警，如果等于 1 則只有聲音報(bào)警，如果等于 2 則只有光照?qǐng)?bào)警，如果超過 2，則從 0 開始循環(huán)，如果一氧化碳傳感器模塊為輸出低電平，則調(diào)用顯示函數(shù)，數(shù)碼管顯示 GOOD，程序終止。系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)首先定義數(shù)碼管顯示碼以及管腳接口；初始化之后調(diào)用選擇函數(shù)，利用 while 循環(huán)語句判斷 選擇按鍵是否按下。鑒于 C語言的可讀性好和 C語言易移植等特點(diǎn)，軟件開發(fā)設(shè)計(jì)采用 C 語言編程。首先對(duì)整個(gè)程序初始化，通過按鍵選擇工作模式后，在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的工作模式，延時(shí)過后在數(shù)碼管上顯示目前的空氣質(zhì)量狀態(tài)，默認(rèn)為GOOD，當(dāng)傳感器模塊檢測(cè)到有害氣體時(shí)，數(shù)碼管顯示 BAD，同時(shí)激活 聲光報(bào)警系統(tǒng)，檢測(cè)外部中斷按鍵，通過外部中斷按鍵來選擇警報(bào)模式，最后通過復(fù)位按鍵關(guān)閉警報(bào)并初始化系統(tǒng)。 軟件設(shè)計(jì)步驟：首先熟悉硬件結(jié)構(gòu)和可編程器件的功能應(yīng)用，再由系統(tǒng)功能需求得到軟件設(shè)計(jì)的整體構(gòu)思，接著選擇編程語言，然后給出軟件算法，擬制軟件流程圖，接下來實(shí)現(xiàn)各部分功能，最后調(diào)試細(xì)節(jié)問題并完善所有功能組合。系統(tǒng)在一般狀態(tài)下能正常運(yùn)行，進(jìn)入低功耗模式后同樣能正常實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能，這一點(diǎn)對(duì)軟件設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn)。本課題中特別注重的一點(diǎn)就是體積小，軟件就有必不可少責(zé)任。軟件和硬件在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中是相輔相成關(guān)系，硬件的結(jié)構(gòu)決定著軟件的算法，軟件特定的算法處理也決定了硬件的結(jié)構(gòu)。為了使測(cè)試效果更加明顯，撥動(dòng)傳感器模塊上的電位器將其設(shè)定濃度調(diào)制適合值，利用香煙燃燒后產(chǎn)生的有害氣體調(diào)試模塊。實(shí)物圖如下： 第 頁 共 36 頁 22 圖 329 調(diào)試傳感器模塊電路圖 打 開電腦，打開 Uvision 軟件編寫調(diào)試程序，利用 if 語句使系統(tǒng)能夠達(dá)到當(dāng)有害氣體的測(cè)試濃度大于設(shè)定濃度時(shí)，單片機(jī) 口輸出低電平將 LED 排燈點(diǎn)亮。 利用 51 開發(fā)板對(duì)傳感器模塊進(jìn)行調(diào)試，通過編寫軟件使其在檢測(cè)到有害氣體后將 51 開發(fā)板上的 Led 二極管點(diǎn)亮。 通過調(diào)試，電路板無斷線，焊盤未脫落。實(shí)物圖如下： 第 頁 共 36 頁 20 圖 326 室內(nèi)有害氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí) 物圖 然而在整體調(diào)試的時(shí)候發(fā)現(xiàn)按鍵封裝有錯(cuò)誤，導(dǎo)致整塊電路板在導(dǎo)入程序的時(shí)候無法正常工作，在對(duì)電路進(jìn)行研究之后，發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無法補(bǔ)救，于是又重新做了第四塊電路板，其 PCB 及實(shí)物圖如下： 圖 327 第四塊電路板 PCB 圖 第 頁 共 36 頁 21 圖 328 第四塊電路板實(shí)物圖 硬件調(diào)試 電路板調(diào)試： 利用鴻昌儀表生產(chǎn)的 DT9205N 萬用表對(duì)電路板線路進(jìn)行檢測(cè)，以檢查是否有斷線及焊盤脫落等情況。在制作第三塊電路板時(shí)汲 取了前兩塊電路板的失敗經(jīng)驗(yàn)，所做出的電路板工作正常。 其原理圖如下： 圖 324 MQ138 醛 、 酮 、 醇類氣體傳感器 電路圖 第 頁 共 36 頁 19 硬件設(shè)計(jì)工作流程 硬件安裝 根據(jù)電路圖繪制出 PCB 圖，在打印機(jī)中打印出來，隨后通過加熱器轉(zhuǎn)印到銅板上，腐蝕后得到電路板。是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。 （ 6） 具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性 其原理圖如下： 圖 320 MQ7 一氧化碳傳感器模塊電路圖 第 頁 共 36 頁 17 MQ138 醛、酮、醇類氣體傳感器模塊 MQ138 醛 、 酮 、 醇類氣體傳感器 MQ138 醛 、 酮 、 醇類氣體傳感器 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)。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)） （ 4） 模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。 其結(jié)構(gòu)和外形如圖： 圖 317 MQ7 一氧化碳傳感器外形圖 圖 318 MQ7 一氧化碳傳感器結(jié)構(gòu)圖 MQ7 一氧化碳傳感器模塊 下圖為 MQ7 一氧化碳傳感器模塊實(shí)物圖： 第 頁 共 36 頁 16 圖 319 MQ7 一氧化碳傳感器模塊實(shí)物圖 簡(jiǎn)要說明： 尺寸： 長(zhǎng) 32mm *寬 22mm *高 27mm 主要芯片： LM39 MQ7 氣體傳感器 工作電壓 ：直流 5 伏 特點(diǎn)： （ 1） 具有信號(hào)輸出指示。使用簡(jiǎn)單的 電 路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)換為與 該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。 （ 6）具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性 （ 7）快速的響應(yīng)恢復(fù)特性 其原理圖如下： 圖 316 MQ2 氣體傳感器模塊電路圖 第 頁 共 36 頁 15 MQ2 一氧化碳傳感器模塊 MQ7 一氧化碳傳感器 MQ7 氣體傳感器的氣敏材料， 是用在清潔空氣中電導(dǎo)率低的二氧化錫（ SnO2） 。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)） （ 4）模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。 圖 315 MQ2 氣體傳感器模塊實(shí)物圖 簡(jiǎn)要說明： 尺寸：長(zhǎng) 32mm *寬 22mm *高 27mm 長(zhǎng) X 寬 X 高 主要芯片： LM39 ZYMQ2 氣