家用煤氣報(bào)警器設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-07 09:13本頁面
【正文】 本設(shè)計(jì)中使用的芯片只是當(dāng)前電子科技發(fā)展的一般產(chǎn)物，隨著科技的不斷發(fā)展，更高密度，更高精度的芯片將會取代現(xiàn)有的產(chǎn)品，所以我們還要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的豐富和更新我們的產(chǎn)品，提出更高的要求。 本課題實(shí)用性強(qiáng)，綜合應(yīng)用了數(shù)字電路、模擬電路、傳感器技術(shù)、單片機(jī)通信與控制技術(shù)等電子信息工程大學(xué)本科教育的主要基礎(chǔ)知識，具有較高的技術(shù)含量。在比較重要的部分進(jìn)行 了詳細(xì)的論述，并且給出了程序及說明。 四、總結(jié) 本文從整體到部分詳細(xì)介紹了家用煤氣泄露報(bào)警控制器的設(shè)計(jì)。 假設(shè)系統(tǒng)工作環(huán)境的溫度變化 ΔT=70℃ ，由其失調(diào)電壓漂移可以計(jì)算出 r11=110670/(102)≈103 AD623 的外接電阻為精密電阻，其溫漂為 20ppm/℃ ，假設(shè)系統(tǒng)工作環(huán)境的溫度變化 ΔT=70℃ ，由 AD623 的增益公式 G=1+100k?/Rti，可得 r12=[100103/(103–2010670)+1–100]/100≈106 AD623 的增益會隨溫度的變化而變化，在增益大于 1 時(shí)，其典型值為50ppm/℃ ，而且這個(gè)變化值與外接的精密電阻無關(guān)。V/℃ ；放大倍數(shù) G1 是有 %的偏差。根據(jù) AD623 的特征可 知，其輸入失調(diào)電壓為100181。首先對某一環(huán)境下的一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行檢測，植入液晶屏，觀察液晶顯示屏顯示的一氧化碳?xì)怏w含量數(shù)值；其次，通過一些特殊手段，改變環(huán)境的一氧化碳?xì)怏w含量，同時(shí)觀察液晶顯示屏顯示的一氧化碳?xì)怏w含量數(shù)值是否發(fā)生變化；當(dāng)一氧化碳?xì)怏w含量指標(biāo)達(dá)到一定限制值時(shí)，報(bào)警電路是否可以正常報(bào)警。并實(shí)現(xiàn)各部分功能的綜合測試。 系統(tǒng)軟硬件綜合性能測試 結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進(jìn)行功能性檢測，即驗(yàn)證系統(tǒng)軟硬件綜合測試正常。 3）串口通信模塊測試 串口通信調(diào)試主要借助串口調(diào)試助手實(shí)現(xiàn) RCM5700 與 PC 機(jī)之間的通信，保證發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)正常。 2）一氧化碳?xì)怏w檢 測測試 此模塊的主要功能是采集煤氣氣體濃度的信號，按照國際中規(guī)定，要求測量值同相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)氣體濃度之差不超過 177。在試驗(yàn)中采用編組器產(chǎn)生模擬輸入信號量，讀取其 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量經(jīng)行比較。同時(shí)為了保證各硬件控制性，利用主控芯片 Rabbit RCM5700 模塊完成對各部分硬件電路控制性的測試，保證硬件電路各個(gè)環(huán)節(jié)工作正常且均可以由 Rabbit RCM5700 模塊實(shí)現(xiàn)控制。 連通性調(diào)試期間，各模塊均以 LED 代替，外接一個(gè)發(fā)光二級管，控制每個(gè)端口的連接，直到各個(gè)接口燈亮，連通性調(diào)試結(jié)束。 模塊的連通性調(diào)試 該部分電路的測試主要完成各個(gè)主要模塊之間連通性測試，包括了一氧化碳?xì)怏w傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換 器之間的連接、 A/D 轉(zhuǎn)換器和 Rabbit RCM5700 模塊之間的連接、 LED 與 Rabbit RCM5700 模塊之間的連接、晶振以及蜂鳴器與 Rabbit RCM5700 模塊之間的連接等。 2） 將 RCM5700 模塊安裝在接口板上，用 USB 電纜連接接口板和電腦。 圖 三、系統(tǒng)電路調(diào)試 在進(jìn)行硬件電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，首先檢測電路板各個(gè)主要模塊之間的連通性，即保證硬件電路焊接及連接無誤，是否有短路、虛焊現(xiàn)象發(fā)生；對系統(tǒng)各硬件電路進(jìn)行檢測，保證各 模塊可以正常工作，同時(shí)保證各主要硬件電路可以由主控芯片 Rabbit RCM5700 模塊進(jìn)行控制；對系統(tǒng)主控芯片 Rabbit RCM5700 模塊的通信進(jìn)行測試；結(jié)合系統(tǒng)軟件測試，利用硬件平臺進(jìn)行功能性檢測，最終驗(yàn)證系統(tǒng)軟硬件綜合功能的實(shí)現(xiàn)。其典型電路連接如圖 所示。 具體的 RCM5700 配置情況可以參考表 。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，其中 RS 是 Remended Standard的縮寫，代表推贈標(biāo)準(zhǔn)， 232 是標(biāo)識符， C 代表 RS232 的最新一次修改（ 1969年），在這之前，有過 RS232A、 RS232B 標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。程序一旦跑飛或進(jìn)入死循環(huán)造成系統(tǒng)失效，由看門狗發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號，使系統(tǒng)能盡快復(fù)位并恢復(fù)正常工作。 RCM5700 內(nèi)置看門狗的利用 由于需要通過 A/D 轉(zhuǎn)換器對來自于氣敏傳感器的各種模擬量進(jìn)行多次采樣，外部干擾有可能會影響 CPU 的正常運(yùn)行，從而引起混亂。 c)接口時(shí)序 可以用四種傳輸方法使 TLC2543 得到全 12 位分辯率 ,每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞可以使用 12 或 16 個(gè)時(shí)鐘周期。轉(zhuǎn)換完成后 EOC 變高 ,轉(zhuǎn)換結(jié)果鎖存在輸出數(shù)據(jù)寄存器中 ,待下 一個(gè) I/O 周期輸出。這個(gè)數(shù)據(jù)串是前一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果 ,在第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)位之后的每個(gè)后續(xù)位均由后續(xù)的 I/O 時(shí)鐘下降沿輸出。當(dāng) CS 保持為低時(shí) ,第一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在 EOC 的上升沿。當(dāng)工作于 12或 16位時(shí) ,在前 8個(gè)時(shí)鐘脈沖之后 ,DATA INPUT無效。其中前 4 位為模擬通道地址 ,控制 14 通道模擬多路器從 11 個(gè)模擬輸入和三個(gè)內(nèi)部測電壓中選通一路送到采樣保持電路 ,該電路從第 4 個(gè) I/O CLOCK脈沖的下降沿開始對所選信號進(jìn)行采樣 ,直到最后一個(gè) I/O CLOCK 脈沖的下降沿。器件進(jìn)入 I/O 周期后同時(shí) 進(jìn)行兩種操作。 TLC2543 的工作過程分為兩個(gè)周期 :I/O 周期和轉(zhuǎn)換周期。 DATA INPUT：控制字輸入端，用于選擇轉(zhuǎn)換及輸出數(shù)據(jù)格式。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端，向外部輸出。 AIN0～ AIN10： 11 路模擬量輸入引腳。 VREF+：正基準(zhǔn)電壓端，一般接 +5V。 VCC：正電源端，一般接 +5V。本系統(tǒng)中運(yùn)放采用了 AD623 儀用放大器實(shí)現(xiàn)，運(yùn)放后信號送入 A/D 轉(zhuǎn)換器。 LM324 的引腳排列見右圖。它有 5 個(gè)引出腳，其中 ―+‖、 ―‖為兩個(gè)信號輸入端， ―V+‖、 ―V‖為正、負(fù)電源端， ―Vo‖為輸出端。該四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之圖 信號采集放大電路 一。 LM324 系列器件為價(jià)格便
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