【正文】 二極管陰極，通常接地，當(dāng)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用最多的就是七段LED數(shù)碼管，有共陰極和共陽(yáng)極兩種。（8）廣告媒體新產(chǎn)品等。（6）調(diào)度指揮中心信息顯示。（4）體育場(chǎng)館信息顯示。（2）機(jī)場(chǎng)航班動(dòng)態(tài)信息顯示。LED的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。而藍(lán)色和純綠色LED的開(kāi)發(fā)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)用階段。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素點(diǎn)。 聲光報(bào)警電路 計(jì)數(shù)器譯碼顯示電路 LED 的綜述在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，為了便于人們觀(guān)察和監(jiān)視單片機(jī)的運(yùn)行情況，常常需要用顯示器顯示運(yùn)行的中間結(jié)果、狀態(tài)等信息，因此顯示器也是不可缺少的外部設(shè)備之一。LED的正極與PNP三極管的集電極c相連，負(fù)極接2K電阻后接地。Ro:元件在潔凈空氣中的電阻值。 氣體結(jié)果測(cè)量計(jì)算 MQ4氣敏的靈敏度特性其中X軸表示外界可燃?xì)怏w的濃度，Y軸表示變化內(nèi)阻與固定電阻的值（Rs/Ro）。CLK 芯片時(shí)鐘輸入。DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。如圖 ，ADC0832 芯片頂視圖： ADC0832頂視圖芯片接口說(shuō)明：CS_片選使能，低電平芯片使能。C to +85176。C to +70176。學(xué)習(xí)并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 A/D轉(zhuǎn)換部分 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0832 ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，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)。 信號(hào)采集部分 MQ4氣體傳感器MQ4氣體傳感器所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)。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，： P3口管腳 管腳配置功能RXD（串行輸入端口）TXD（串行輸出端口）INT0（外部中斷0端口）INT1（外部中斷1端口）T0（定時(shí)器0的外部輸入）T1（定時(shí)器1的外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)間的寫(xiě)入端口）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)間的讀取端口），由USB接口提供電源，VCC接5V電壓，GND接地構(gòu)成電源模塊。若采用的是外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2則不能接。該反向放大器可以被配置為片內(nèi)振蕩器。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸出端。若是執(zhí)行內(nèi)部的程序指令，EA需要接VCC。為了使從外部程序存儲(chǔ)器的0000H到FFFFH讀取指令，EA必須接地。當(dāng)STC89C52執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序代碼時(shí)，PSEN需要在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)需要被激活兩次，而訪(fǎng)問(wèn)外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN就不需要被激活。在Flash編程時(shí)，在此引腳（PROG）也用做編程輸入脈沖在一般情況下，ALE會(huì)以晶振頻率的1/6的頻率出脈沖，可以用來(lái)作為外部器件的定時(shí)器或時(shí)鐘來(lái)使用（本設(shè)計(jì)就用到單片機(jī)的ALE管腳通過(guò)四分頻后為ADC0809提供時(shí)鐘）。DISRTO位的默認(rèn)狀態(tài)是復(fù)位高電平有效?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，RST引腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。RST（9引腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)P3用做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部器件拉低的引腳就會(huì)輸入一個(gè)電流。P3口的輸出緩沖器可直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL輸入。在訪(fǎng)問(wèn)8位地址的外部芯片存儲(chǔ)器時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專(zhuān)用寄存器的SFR區(qū)中的，P2口寄存器的內(nèi)容），在訪(fǎng)問(wèn)的整個(gè)期間都不改變。P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，那些被外部器件拉低的引腳就會(huì)輸出電流。P2的輸出緩沖器也可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL的輸入。當(dāng)把P1口用作輸入口來(lái)使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的端口就會(huì)輸出電流。P1的輸出緩沖器可以直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL的輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求接10K的上拉電阻。此時(shí)，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載，對(duì)端口P0寫(xiě)入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。（2）P0端口（～，39～32引腳）。（2）存儲(chǔ)器系統(tǒng)：8KB的程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM/Flash）；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。 STC89C52單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。在IO口方面，通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后：P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線(xiàn)擴(kuò)展用時(shí)，不必加上拉電阻，當(dāng)作為I/O口用時(shí)，要加上拉電阻。STC89C52構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)是具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低廉的價(jià)格、高效的微控系統(tǒng)，具有較高的性?xún)r(jià)比。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 電源MQ4傳感器 信號(hào)調(diào)試電路AD轉(zhuǎn)換 52單片機(jī)聲光報(bào)警 數(shù)碼管顯示模塊按鍵輸入 （1）電源模塊：提供電源、保護(hù)電路、電壓變換、穩(wěn)壓；（2）天然氣信號(hào)采集模塊：實(shí)時(shí)采集氣體濃度；（3）A/D轉(zhuǎn)換模塊：把采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)；（4）聲光報(bào)警模塊：當(dāng)檢測(cè)到氣體泄漏值超過(guò)報(bào)警限時(shí)，發(fā)生報(bào)警；（5）顯示模塊：顯示氣體濃度和報(bào)警限；（6）鍵盤(pán)模塊：通過(guò)按動(dòng)上下鍵調(diào)節(jié)報(bào)警限；（7）語(yǔ)音模塊：向戶(hù)主提供語(yǔ)音提醒； 3天然氣泄露報(bào)警的硬件部分設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的處理器, STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52單片機(jī)是51系列單片機(jī)的一個(gè)成員，是8051單片機(jī)的升級(jí)版，和51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。為了滿(mǎn)足家庭對(duì)可燃性易爆氣體安全性要求，同時(shí)為了符合時(shí)代發(fā)展的潮流，在傳統(tǒng)的天然氣泄漏檢測(cè)報(bào)警器的基礎(chǔ)上對(duì)其的硬件結(jié)構(gòu)上特進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：，該系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心，天然氣檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)要完成天然氣信號(hào)采集處理、顯示和控制報(bào)警3大功能。氣體傳感器MQ4輸出的是模擬量，其作用是把探測(cè)到空氣中的天然氣的濃度轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0832轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)送入STC89C52單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線(xiàn)性化處理，將數(shù)字化電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成為對(duì)應(yīng)的濃度值顯示到數(shù)碼管上，同時(shí)判斷氣體濃度值是否超出報(bào)警限，當(dāng)檢測(cè)氣體濃度低于設(shè)定報(bào)警閾值的時(shí)候，數(shù)碼管顯示器僅僅顯示測(cè)得的可燃?xì)怏w濃度；當(dāng)檢測(cè)氣體濃度超出設(shè)定報(bào)警閾值時(shí)給出聲光報(bào)警。而在眾多半導(dǎo)體氣敏傳感器中，本設(shè)計(jì)選用MQ4型氣敏傳感器，這種型號(hào)的傳感器對(duì)天然氣有很高的靈敏度對(duì)乙醇的靈敏度很低，具有快速反應(yīng)快速恢復(fù)、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)過(guò)對(duì)比上述兩種氣敏傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體氣敏傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等。半導(dǎo)體氣敏傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的氣體傳感器以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的氣體傳感器，它具有靈敏度高，響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)常對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類(lèi)的物質(zhì)時(shí)，則傳感器將使催化元件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的中毒，以致靈敏度很快就喪失。阻緩是當(dāng)在氣體與空氣含硫物質(zhì)混合的情況下，則有可能在無(wú)焰燃燒的同時(shí)，有些固態(tài)物質(zhì)附著在催化元件表面，阻塞載體的微孔，從而引起響應(yīng)緩慢反應(yīng)滯緩，靈敏度降低。該設(shè)計(jì)的天然氣泄漏報(bào)警器主要應(yīng)用在廚房中，根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)氣體種類(lèi)的要求，一般選用接觸燃燒式氣敏傳感器或半導(dǎo)體氣敏傳感器。所以氣體傳感器是儀表的核心組成部分之一。氣敏傳感器是用來(lái)檢測(cè)氣體類(lèi)別、濃度和成分的傳感器。單片機(jī)作為硬件電路的核心，它的概況將在第三章詳述。氣敏傳感器及單片機(jī)是燃?xì)庑孤﹫?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，加入閃光報(bào)警，變化的光信號(hào)可以引起用戶(hù)注意，彌補(bǔ)嘈雜環(huán)境中聲音報(bào)警的局限。單片機(jī)對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，看是否大于或等于某個(gè)預(yù)設(shè)值(報(bào)警限)，當(dāng)檢測(cè)氣體濃度低于設(shè)定報(bào)警閾值的時(shí)候，數(shù)碼管顯示器僅僅顯示測(cè)得的可燃?xì)怏w濃度；當(dāng)檢測(cè)氣體濃度超出設(shè)定報(bào)警閾值時(shí)給出聲光報(bào)警。氣體信號(hào)采集電路一般由氣敏傳感器和模擬放大電路組成，將氣體信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬的電信號(hào)。2天然氣泄露檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)天然氣泄漏檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)不僅能夠檢測(cè)環(huán)境中的天然氣濃度，同時(shí)具有報(bào)警功能。為了防止中毒事件再次發(fā)生，提出利用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)防對(duì)策。單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，燃?xì)庑孤﹦t是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｐ枰獪y(cè)量和控制的一個(gè)問(wèn)題。人們對(duì)居住環(huán)境要求的日見(jiàn)增高，體現(xiàn)在希望住宅不僅更便利、舒適而且更安全。有關(guān)部門(mén)經(jīng)長(zhǎng)期測(cè)試得出結(jié)論，天燃?xì)鈭?bào)警器防止天然氣泄漏事故發(fā)生的有效率達(dá)95%以上。天然氣泄漏造成的事故給我們帶來(lái)了不少的警示，而市場(chǎng)上的天然氣檢測(cè)報(bào)警器并不能為我們提供完善的安全保障，為此我們要設(shè)計(jì)功能更加完善，探測(cè)更加精確的天然氣報(bào)警器是對(duì)付燃?xì)鉄o(wú)形殺手的重要手段之一。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)外還剛剛啟動(dòng)。國(guó)外的產(chǎn)品和品牌卻占領(lǐng)我們的大部分市場(chǎng)。所以市面上的天然氣泄漏檢測(cè)報(bào)警器亟待于改進(jìn)，從而才能更好地保障我們的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高我們的生活質(zhì)量?，F(xiàn)在每家每戶(hù)只要安裝天然氣管道的都必須安裝天然氣報(bào)警器。它主要包括半導(dǎo)體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化學(xué)氣敏傳感器等，這些傳感器都是通過(guò)對(duì)周?chē)h(huán)境中的可燃?xì)怏w的吸附，在傳感器表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，造成傳感器的電物理特性