【正文】 口帶有鎖存器，因此具有輸出鎖存器，因此具有輸出鎖存功能。 對(duì)于 89C51 芯片來(lái)說(shuō)，它內(nèi)置了 ROM、 EPROM、 OTP ROM、 Flash ROM，當(dāng)不使用外部存儲(chǔ)器（包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）時(shí)， P0 口可以作為通用的輸入 /輸出端口（ I/O）使用。晶振、電容 C1 /C2 及片內(nèi)與非門（ 作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電感三點(diǎn)式振蕩器，振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率及電容 C C2 的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定。本電路的時(shí)鐘電路采用芯片內(nèi)部的振蕩電路。 /EA—在本次設(shè)計(jì)中此引腳接高電平，所以按照它的功能特性它將從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼。 /EA 為外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)，低電平有效。 X2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 /EA 當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口 將 輸 出 電 流 （ ILL ） 這 是 由 于 上 拉 的 緣 故 。 P3 口 ： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻 的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。在給出地址 ―1‖時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè) 內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) ―1‖時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸 出 原 碼 ， 此 時(shí) P0 外 部 必 須 被 拉 高 。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng)。 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) STC12C5A60S2 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。 5% 到177。 5%, 單片機(jī)為 ，誤差為177。 1. 增強(qiáng)型 8051 CPU， 1T，單時(shí)鐘 /機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 2. 工作電壓： STC12C5A60S2 系列工作電壓： （ 5V單片機(jī)） STC12LE5A60S2 系列工作電壓： （ 3V單片機(jī)） 3. 工作頻率范圍： 0～ 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 420MHz 4. 用戶應(yīng)用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié) ...... 5. 片上集成 1280 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng) I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，強(qiáng)推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi)漏每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá) 20mA，但整個(gè)芯片最大不超過(guò) 120mA。本章主要介紹一些單片機(jī)最小系統(tǒng)，顯示電路，傳感器電路 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科 技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 成品效果圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 3 煤氣泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置的硬件部分設(shè)計(jì) 硬件電路形象的說(shuō)就是整個(gè)裝置的框架，硬件電路的設(shè)計(jì)，直接影響裝置功能能否實(shí)現(xiàn)。在使用此裝置前，首先設(shè)置好報(bào)警的氣體濃度值 ，設(shè)置濃度可調(diào)，將裝置放置在煤氣容易泄漏的區(qū)域，當(dāng)煤氣或者其他煤氣泄漏的時(shí)候，空氣中氣體濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，裝置會(huì)發(fā)出燈光及聲音的報(bào)警。氣敏傳感器是將現(xiàn)場(chǎng)氣體濃度 非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路 是將 完成將 氣體 傳感器輸出的模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 系統(tǒng) 使用 STC12C5A60S2 單片機(jī)，選用 氣敏 傳感器作為敏感元件， 顯示電路 ， 及報(bào)警裝置 開(kāi)發(fā)了可用于 家庭或 小型單位 天煤氣泄漏 報(bào)警器。 煤氣泄露報(bào)警器的結(jié)構(gòu) 為適應(yīng)家庭對(duì)可燃性易爆氣體安全性要求，設(shè)計(jì)的可燃性氣體報(bào)警儀應(yīng)不僅能在較寬的溫度范圍工作，而且應(yīng)具有顯示可煤氣體濃度、可接計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)測(cè)和實(shí)時(shí)控制等功能。另外由于氣體傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。 煤氣泄露報(bào)警系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 煤氣泄露報(bào)警器工作原理 本論文中的煤氣泄漏報(bào)警器以 STC12C5A60S2 單片機(jī)為控制核 心，采用 MQ2 型電阻式半導(dǎo)體傳感器采集氣體信息。因此，本設(shè)計(jì)采用半導(dǎo)體氣敏傳感器作為報(bào)警器氣體信息采集部分的核心。半導(dǎo)體氣敏傳感器的性能主要看其靈敏度、選擇性 (抗干擾性 )和穩(wěn)定性 (使用壽命 )。一般連續(xù)使用兩個(gè)月后應(yīng)對(duì)傳感器進(jìn)行量程校準(zhǔn)，這種經(jīng)常性對(duì)傳感器的維護(hù)，無(wú)形中加大了工作人員的工作量，同時(shí)增加了報(bào)警器的維護(hù)成本。當(dāng)懷疑檢測(cè)環(huán)境中存在這些物質(zhì)時(shí)，經(jīng)常對(duì)探頭進(jìn)行標(biāo)定，是必須且有效的辦法。雖然將阻緩的傳感器再放回新鮮空氣環(huán)境中有得 到某種程度的恢復(fù)的可能，但是如果長(zhǎng)期暴露在這樣的環(huán)境中，其靈敏度會(huì)不斷下降，導(dǎo)致該傳感器最終喪失檢測(cè)煙霧的能力。 使用接觸燃燒式氣敏傳感器，其探頭的阻緩及中毒 ,是不可避免的問(wèn)題。固體電解質(zhì)氣體傳感器主要用于檢測(cè)無(wú)機(jī)氣體，如O CO H Cl SO2 等。 由于氣體的種類繁多，一種類型的氣體傳感器不可能檢測(cè)所有的氣體，通常只能檢測(cè)某一種或兩種特定性質(zhì)的氣體。不同的氣體吸收不同波長(zhǎng)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(cè)量 CO 和 CO冷凍劑煙霧和一些易然氣。未吸收的紅外光由光電探測(cè)器測(cè)量，產(chǎn)生一個(gè)正比于目標(biāo)氣體濃度的差分信號(hào)。 （ 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(cè)量，主光束通過(guò)測(cè)量元件內(nèi)的目標(biāo)氣體，參考光束通過(guò)比較元件內(nèi)的參考?xì)怏w。它的測(cè)量原理是：將加熱后的鉑電阻線圈置于目標(biāo)煙霧中，由于向目標(biāo)氣體傳送熱量造成溫度降低，引起電阻值變化，傳感器即測(cè)量電阻值的變化情況。目前國(guó)際上絕大部分毒氣檢測(cè)采用該類型傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是：反映速度快、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測(cè)，但壽命較短 (大約兩年 )。 （ 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。高分子氣敏材料由于具有易操作性、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在毒性氣體和食品鮮度等方面的檢測(cè)中具有重要作用。 （ 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(lái)得到很大的發(fā)展。 C~400176。 （ 3）接觸燃燒式氣體傳感器 當(dāng)易燃?xì)怏w接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒，故得名接觸燃燒式傳感器。由于這種傳感器電導(dǎo)率高，靈敏度和 選擇性好，因而得到了廣泛的應(yīng)用，幾乎打入了石化、環(huán)保、礦業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)量?jī)H次于半導(dǎo)體氣體傳感器的一類傳感器。按照敏感機(jī)理分類，可分為電阻型和非電阻型。自 1962 年半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器問(wèn)世以來(lái)，由于具有靈敏度高、響應(yīng)快、輸出信號(hào)強(qiáng)、耐久性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，任何一個(gè)完整的氣體傳感器都必須具備以下條件： (1)能選擇性地檢測(cè)某種單一氣體，而對(duì)共存的其它氣體不響應(yīng)或低響應(yīng)； (2)對(duì)被測(cè)氣體具有較高的靈敏度，能有效地檢測(cè)允許范圍內(nèi)的氣體濃度； (3)對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)速度快，重復(fù)性好； (4)長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好； (5)使用壽命長(zhǎng)； (6)制造成本低，使用與維護(hù)方便。 (3)利用電化學(xué)性質(zhì)的氣體傳感器：如電流型氣體傳感器、電勢(shì)型氣體傳感器等。 氣體傳感器介紹 氣體傳感器種類繁多，從檢測(cè)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、接觸燃燒氣體傳感器等。氣體傳感器作為煤氣 泄漏報(bào)警器的信號(hào)采集部分，是儀表的核心組成部分之一。 氣敏傳感器及單片機(jī)是煤氣 泄漏報(bào)警器 的兩大核心，根據(jù)報(bào)警器功能的需要，選擇合適、精確、經(jīng)濟(jì)的氣敏傳感器及單片機(jī)芯片是至關(guān)重要的。為使報(bào)警裝置更加完善，可以在聲音報(bào)警基礎(chǔ)上，加入燈光報(bào)警，變化的光信號(hào)可以引起用戶注意，彌補(bǔ)嘈雜環(huán)境中聲音報(bào)警的局限。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從煤氣檢測(cè)電路送出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)。沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 2 煤氣泄漏檢測(cè) 報(bào)警裝置的方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想 煤氣泄漏檢測(cè)報(bào)警裝置是能夠檢測(cè)環(huán)境中的可燃性氣體濃度，并具有報(bào)警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應(yīng)包括：氣體信號(hào)采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路。而 聲光 信號(hào)是信息的又一主要載體，如果在這些測(cè)量場(chǎng)合能用 聲光信號(hào) 直接報(bào)出結(jié)果，將給操作人員帶來(lái)極大方便，本文就介紹一種新型的氣敏傳感器測(cè)試系統(tǒng) ， 從組成、硬件設(shè)計(jì)以及程序流程及代碼等幾方面對(duì)其進(jìn)行了 詳細(xì)的 介紹。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本文 設(shè)計(jì)了一種靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方 便、價(jià)格便宜的 煤氣檢測(cè)系統(tǒng)， 采用氣敏傳感器，氣敏傳感器是能夠感知環(huán)境中某種氣體及其濃度的一種敏感器件，它將氣體成分、濃度等有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而可以進(jìn)行檢測(cè)。相比之下我國(guó)的研究和應(yīng)用比較滯后，特別在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上亟待加強(qiáng)。能用一種儀器檢測(cè)多種不同 氣體是氣體檢測(cè)儀的發(fā)展趨勢(shì)。 家庭用氣體檢測(cè)器價(jià)格便宜，使用方便，省空間。探測(cè)器將檢測(cè)到的氣體濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)線纜傳輸?shù)娇刂破?，濃度越高信?hào)越強(qiáng)，當(dāng)氣體濃度達(dá)到或者超過(guò)報(bào)警點(diǎn)時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警新號(hào)，如果是閥門泄漏可啟動(dòng)電磁閥及排氣扇等設(shè)備自動(dòng)排除隱患。 工業(yè)用固定式氣體報(bào)警器是由報(bào)警控制器和探測(cè)器組成，控制器可防止于值班室。城市煤氣規(guī)范中規(guī)定地下室，半地下室，地上密閉空間的用氣房間，建筑的管道井，封閉計(jì)量表房等都要安裝煤氣報(bào)警器。民用的通常是獨(dú)立的在住宅中使用的煤氣報(bào)警器，功能簡(jiǎn)單。氣體傳感器檢測(cè)的氣體有，一氧化碳，二氧化碳，甲烷，氫氣等可燃或者有毒氣體！ 煤氣泄漏報(bào)警器從功能上可分為僅有泄漏 報(bào)警功能的報(bào)警器和可以指示所探測(cè)到氣體濃度并且具有報(bào)警功能的檢測(cè)報(bào)警器。煤氣泄漏報(bào)警器廣泛應(yīng)用在城市安防、小區(qū)、公司、工廠、學(xué)校、倉(cāng)庫(kù)、化工等眾多領(lǐng)域。煤氣體報(bào)警器的探測(cè)煤氣體的傳感器主要是有氧化物半導(dǎo)體、催化燃燒型、熱線型氣體傳感器，還有少量其他類型。 家用煤氣泄漏的檢測(cè)與報(bào)警是非常重要的煤氣安全設(shè)備，它是安全使用煤氣的最有一道防線。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要 。煤氣專家指出，煤氣泄漏或廢氣排放而大量產(chǎn)生的一氧化碳是煤氣中毒事件的根源，如采用煤氣泄漏 報(bào)警器就能得到及時(shí)的警示。 下面是一氧化碳與健康成年人中毒可能發(fā)生的癥狀 50ppm 健康成年人在八小時(shí)內(nèi)能承受的最大濃度 200ppm 23 小時(shí)后輕微頭痛，乏力 400ppm 12 小時(shí)內(nèi)前額疼痛， 3 小時(shí)后威脅生命 800ppm 45 分鐘內(nèi) 眼花、惡心、痙攣； 2小時(shí)內(nèi)失去知覺(jué)； 23小時(shí)內(nèi)死亡 1600ppm 20 分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心；一小時(shí)內(nèi)死亡 3200ppm 510分鐘內(nèi)頭痛、眼花、惡心； 2530 分鐘死亡 12800ppm 13分鐘死亡 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可見(jiàn)煤氣泄漏時(shí)刻危害著人們的生命，當(dāng)煤氣泄漏不僅可以使人中毒，而且還隨時(shí)可能發(fā)生爆炸的危險(xiǎn) ，面對(duì)煤氣泄漏而造成的種種事故威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究工作及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，也經(jīng)常出現(xiàn)因有毒氣體泄漏而引發(fā)的事故，有時(shí)甚至危及生命和財(cái)產(chǎn)安全。它又是煤氣中對(duì)人體危害最大的有毒氣體。但是由于使用不當(dāng)或者設(shè)備老化等原因?qū)е碌拿簹庑孤O大的威脅著人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全 CO是一種無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)刺激性的氣體，幾乎不溶于水，當(dāng)與空氣混合達(dá)到12． 5％～ 80％時(shí)具有爆炸性。 microcontroller。s lives, Gas leak incident occasionally, gas leak can make people explode, brought a lot of hidden dangers to personal safety and property security of people, so to prevent the gas leak detectionthe device has bee an urgent need, for the development of the gas leak alarm detection devices is necessary.