【正文】 我將銘記我曾是一名紡大學(xué)子，在今后的工作中把紡大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。 }}//非常感謝郭旻老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，她們給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。//AD采集程序 jiance()。 while(1) { xianshi()。 GS=0。 xscout=0。(key_biao==0)) { key_biao=1。 if((P3_3==0)amp。 clear_biao=0。 GS=0。 }}//voidjiance(void)//信號(hào)檢測(cè){ if(P3_4==1) { bao_biao=1。//啟動(dòng)采集 start_biao=0。amp。}//voidxianshi(void)//顯示程序{ P2=xsdata[xscout]。 RS=1。//啟動(dòng)定時(shí)器0中斷 GS=1。 //出事0 EA=1。 Y0=0。//AD中斷使能 P1M0=0x03。 //請(qǐng)標(biāo)志位 ADC_EN_1。 CHS_0。//先清零 ADC_POWER_1。 ET0=1。 TF0=0。//定時(shí)器0設(shè)置為16位定時(shí)模式 TH0=0x3c。 //設(shè)置為普通51模式 TCON=0x00。 CLK_DIV=0x00。 }}*///voidinit(void){ WDT_CONTR=0x00。 cc=cc*timedata。 while(cc) { while(aa)。 //標(biāo)志位清零}//voiddelay_ms(unsignedchartimedata){ unsignedcharaa=250,cc=0。 } } } } xscout=dengji。 else { if(adc_zhimidu[1]) dengji=2。 else { if(adc_zhimidu[3]) dengji=4。//采集的AD值 over_biao=0。0x03。 aa=ADC_LOW2。//清零 adc_zhi=ADC_DATA。//請(qǐng)標(biāo)志位}//voidadc_spi(void)interrupt5{ unsignedcharaa=0。 TL0=0xb0。//關(guān)閉報(bào)警燈 feng=1。 } } } else { jia4=0。 RS=0。 feng=~feng。 } } if(dengji==4) { if(jia4=5) { jia4=0。 RS=~RS。 feng=~feng。 } } if(dengji==2) { if(jia4=15) { jia4=0。 RS=~RS。 jia4++。amp。 jia6=0。 clear_biao=0。 jia6++。 RS=1。 } } if(clear_biao==1)//清除報(bào)警顯示 { jia5++。 if(jia3=20)//定時(shí)1S { jia3=0。amp。amp。amp。 YS=1。 if(jia2=30)//定時(shí)5分30 { jia2=0。 if(jia1=200)//定時(shí)10S { jia1=0。HowellInformationandLearningCompany,2001:2.[16]DeSalvoB,[J].IEEETransElectronDevices,1999,46(7):1518.[17][P].電子世界,2003(3):3940[18]黃新友,[M].,10(2):2224.[19][J].傳感器世界,2000(1):3538.[20]邵子揚(yáng),黃保明,[M].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2006(7):7678.[21]陳曉莉,[M].微計(jì)算機(jī)信息(嵌入式與SOC),2006,2(2):1920.[22][M].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2006(2):7879.[23][M].工礦自動(dòng)化,2005(6):4445.[24]王勇,冷劍青,[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2001(4):1922.[25]許貴橋,[M].大學(xué)數(shù)學(xué),2002,22(5):6466.[28]曹樂南,[J].中國科技信息,2006(11):192203.[29]江峰,[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2006,16(11):6466.附錄1（1）本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)程序如下：//voidIntTimer0()interrupt1//定時(shí)器中斷程序{ if(yure_biao==0) { jia1++。在電路板布線時(shí)，注意抗干擾設(shè)計(jì)。但是溫濕度的影響相對(duì)于系統(tǒng)5%LEL的精度要求，可以忽略不計(jì)。對(duì)本系統(tǒng)來說，空氣中的成分對(duì)系統(tǒng)的探頭和單片機(jī)及其外圍電路影響很小，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)不用進(jìn)行補(bǔ)償。為了盡量減小噪聲，數(shù)字地和模擬地要一點(diǎn)接地，每個(gè)芯片的電源就近接退耦電容。 (3)電源造成的誤差 雖然系統(tǒng)采用直流電源供電。本設(shè)計(jì)選用高輸入阻抗、低噪聲的放大器，可以滿足要求。 (2)電子元器件參數(shù)的離散性、溫度不穩(wěn)定性造成的誤差 傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要過數(shù)據(jù)采集前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。16bit定點(diǎn)除法運(yùn)算，所以有限字長造成的誤差對(duì)于本系統(tǒng)而言，可以忽略不計(jì)。 (2)數(shù)字濾波過程中的有限字長效應(yīng)在中位值平均濾波法數(shù)字濾波過程中，用到了乘法和除法運(yùn)算，因此在運(yùn)算過程中，由于字長有限而不能保留原有數(shù)據(jù)的有效位數(shù)會(huì)出現(xiàn)舍入誤差，由于累計(jì)計(jì)算會(huì)造成計(jì)算誤差。就本儀器而言，誤差來源主要有軟件和硬件兩個(gè)方面。因此，本論文中的可燃性報(bào)警器滿足檢測(cè)要求。 直線方程 f(x)=f(xi)+(xxi)f(xi)f(xi)/（xi–xi） i=1,2,3L,7(51) 其中，f(x)為實(shí)際煙霧檢測(cè)LEL濃度，x為實(shí)際煙霧檢測(cè)濃度對(duì)應(yīng)的電壓值，xi是區(qū)間的下限濃度對(duì)應(yīng)電壓值，xi是區(qū)間的上限濃度對(duì)應(yīng)電壓值，f(xi)為區(qū)間下限點(diǎn)煙霧LEL濃度值，f(xi)為區(qū)間上限點(diǎn)煙霧LEL濃度值，根據(jù)公式51計(jì)算出7個(gè)直線方程式，如下： (1)0%~10%LELf(x)=?+ (2)10%~20%LELf(x)=?+ (3)20%~40%LELf(x)=?+ (4)40%~50%LELf(x)=?+ (5)50%~60%LELf(x)=?+ (6)60%~80%LELf(x)=?+(7)80%~100%LELf(x)=?+經(jīng)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)定，：濃度（%LEL）濃度誤差濃度（%LEL）濃度誤差0050553553101600154652203703251755305802353854402903455955 根據(jù)誤差計(jì)算公式X=i，在本實(shí)驗(yàn)中N為20，%，在所規(guī)定誤差范圍177。5%范圍內(nèi)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析因?yàn)榧矣妹簹庵兄饕煞譃榧淄?，所以本?shí)驗(yàn)在煙霧標(biāo)定時(shí)，選用甲烷煙霧。當(dāng)檢測(cè)儀數(shù)值到達(dá)20%LEL報(bào)警點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于此時(shí)甲烷的含量為1%體積比。甲烷在空氣濃度為9%11%時(shí)遇明火爆炸,高于11%或低于9%都不爆炸。因此，在進(jìn)行爆炸測(cè)量時(shí)，報(bào)警濃度一般設(shè)定在爆炸下限的25%LEL以下。 爆炸極限是爆炸下限、爆炸上限的總稱，可燃煙霧在空氣中的濃度只有在爆炸下限、爆炸上限之間才會(huì)發(fā)生爆炸。另外，可燃?xì)獾娜紵c爆炸還與煙霧的壓力、溫度、點(diǎn)火能量等因素有關(guān)。 有關(guān)權(quán)威部門和專家已經(jīng)對(duì)目前發(fā)現(xiàn)的可燃?xì)庾髁巳紵ǚ治?，制定出了煙霧的爆炸極限，它分為爆炸上限和爆炸下限。另一類燃燒，是可燃?xì)馀c空氣混合著火燃燒，這種燃燒反應(yīng)激烈而速度快，一般會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力和聲響，又稱之為爆炸。燃燒是伴有發(fā)光發(fā)熱的激烈氧化反應(yīng)，它必須具備三個(gè)要素：可燃物（燃?xì)猓?；助燃物（氧氣）；點(diǎn)火源（溫度）?？扇紵熿F在空氣中遇明火種爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限(UpperExplosionLimited),簡(jiǎn)稱UEL。 “LEL”是指爆炸下限。 控制按鍵設(shè)計(jì)子程序及流程圖本報(bào)警器設(shè)計(jì)附加一個(gè)按鍵，功能分別為：確定(消音)。 } 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)及流程圖當(dāng)煙霧濃度超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，報(bào)警器發(fā)出一種近似警笛的鳴叫聲，對(duì)應(yīng)通道的紅燈閃亮，以提示操作人員采取安全對(duì)策或自動(dòng)控制相關(guān)安全裝置，從而保障生產(chǎn)安全，避免火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。 煙霧濃度顯示子程序設(shè)計(jì)及流程圖 本設(shè)計(jì)采用數(shù)碼管顯示，線性化處理完畢后需將其送入數(shù)碼管顯示。在實(shí)際應(yīng)用中，N可取任何值，但為了加快測(cè)量計(jì)算速度，本論文數(shù)字濾波的設(shè)計(jì)中N取10。這種方法既可濾去脈沖干擾又可濾去小的隨機(jī)干擾。 如果采用一般的平均值法，則干擾將“平均”到計(jì)算結(jié)果上去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的煙霧濃度采樣值的偏差。 中位值平均濾波法數(shù)字濾波子程序設(shè)計(jì)及流程圖 在煙霧傳感器對(duì)煙霧濃度采樣時(shí)，可能會(huì)遇到尖脈沖干擾的現(xiàn)象。方式1狀態(tài)下定時(shí)器的工作寄存器THTL1是全16位參與操作。首先設(shè)定定時(shí)初值50ms，利用IAP寫入EEPROM，作為取值間隔。 主程序初始化流程圖。同時(shí)送入段式液晶顯示煙霧濃度值。本論文的主程序設(shè)計(jì)先對(duì)傳感器預(yù)熱三分鐘，預(yù)熱同時(shí)，對(duì)傳感器加熱絲故障檢測(cè)，采用軟件方式檢測(cè)傳感器加熱絲或電纜線是否斷線或者接觸不良。首先要給傳感器預(yù)熱三分鐘，因?yàn)镸Q2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器在不通電存放一段時(shí)間后，再次通電時(shí)，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時(shí)間預(yù)熱。 煙霧檢測(cè)報(bào)警器軟件流程及設(shè)計(jì)本論文中，軟件解決的主要問題是檢測(cè)煙霧傳感器的煙霧濃度信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，線性化處理，段式液晶濃度顯示，按鍵功能設(shè)置，以及報(bào)警器聲光警報(bào)。 用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機(jī)對(duì)話界面，在程序中設(shè)置斷點(diǎn)，在STC12C5410AD中，可以同時(shí)設(shè)置3個(gè)硬件斷點(diǎn)，它是經(jīng)過串口的傳輸，由芯片中的幾組斷點(diǎn)條件寄存器實(shí)現(xiàn)的。ISP工具的功能主要是將由PC機(jī)串接來的8位并行數(shù)據(jù)與單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與STC12C5410AD的RXD及TXD口通訊。 STC12系列單片機(jī)下載程序使用的是宏晶科技自行開發(fā)的STC單片機(jī)ISP下載編程軟件。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)C51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。 KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。當(dāng)報(bào)警器自診斷發(fā)現(xiàn)傳感器連接不正常，就會(huì)發(fā)出長鳴聲音警報(bào)，并伴隨黃燈閃爍，提醒用戶及時(shí)排除傳感器連接問題。當(dāng)傳感器正常連接時(shí)，電阻和傳感器分壓，此時(shí)電阻兩端有微弱的電壓，(AD)口檢測(cè)到；如果傳感器電源連接不正常，則會(huì)產(chǎn)生斷路，檢測(cè)到電阻兩端電壓為0。若過一點(diǎn)時(shí)間濃度仍超出報(bào)警限，報(bào)警器會(huì)再次鳴叫提醒用戶。紅燈閃亮表示環(huán)境中可燃煙霧濃度超過報(bào)警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安全措施。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。C接口方式：8線并行接口 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路 。顯示濃度級(jí)別，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 模塊工作電壓：~ 工作電流：80ma,每段10ma 字高：：85％視角：6:00 工作溫度：10~+50176。本報(bào)警器采用單片