【正文】 P2 P1 ADC0804 電源電路 LCD 顯示器 排風(fēng)設(shè)備 MQ2 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 主要元件介紹 單片機(jī) 概述 AT89C51 單片機(jī) 的 FLASH 存儲器 為 4k且為 高性能、低電壓 CMOS 8 位 CPU。通過關(guān)聯(lián)的無線控制模塊觸動閥門以打開排氣、排風(fēng)設(shè)備，從而實現(xiàn)現(xiàn)場可燃?xì)怏w的安全控制。 AT89C51 單片機(jī)負(fù)責(zé) 把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，LCD1602 顯示可燃?xì)怏w濃度?？扇?xì)怏w的濃度用 LCD1602 顯示器進(jìn)行顯示。 反應(yīng)靈敏，能適用于多數(shù)碳?xì)浠衔?，但成本較高結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 整個過程中陽極金屬在逐漸損耗，因此傳感器需經(jīng)常更換 。 定電位電解式傳感器 是測毒類使用最多的一種。 催化燃燒式傳感器 是目前使用最多的檢測可燃?xì)怏w的原理之一。 氣體傳感器的分類 表 氣體傳感器的分 類 氣體傳感器分類 原理 特點 金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器 被測氣體的吸附后，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率變化，從而使電流變化，驅(qū)動報警電路。將單片機(jī)技術(shù)運用到環(huán)境監(jiān)測儀中，不僅能降低成本，而且還可以減小環(huán)境監(jiān)測儀的體積和質(zhì)量，提高環(huán)境監(jiān)測儀的自動化水平，增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測的準(zhǔn)確性。 報警器 的研究意義 近年來大規(guī)模集成電路發(fā)展迅速，同時也帶動了單片機(jī)的迅猛發(fā)展，這給在野外以及無人監(jiān)測的地方進(jìn)行實時監(jiān)測帶來了巨大的方便。在日常生活中到處充斥著有毒有害、易燃易爆氣體，一旦發(fā)生泄露，不僅污染了環(huán)境，造成嚴(yán)重的人員傷亡 和財產(chǎn)損失。煤礦爆炸、廠房起火、工人中毒、家庭煤氣泄漏等此類新聞報道層出不窮。 本設(shè)計是通過采用 MQ2 氣體傳感器作為可燃?xì)怏w的 信號采集工具 ，系統(tǒng)建立濃度與電壓關(guān)系，利用單片機(jī)技術(shù) 將采集到的模擬電壓量經(jīng)過 AD 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過信號處理計算 ，濃度值由液晶顯示，觸發(fā)聲光報警，啟動無線控制排氣裝置。在環(huán)境監(jiān)測儀中運用單片機(jī)技術(shù)，不僅能降低成本，還能減小其體積和質(zhì)量，提高環(huán)境監(jiān)測儀的自動化水平，對環(huán)境監(jiān)測更加準(zhǔn)確。 近年來大規(guī)模集成電路發(fā)展 迅速，同時也帶動了單片機(jī)的迅猛發(fā)展，這給在野外以及無人監(jiān)測的地方進(jìn)行實時監(jiān)測帶來了巨大的方便。 礦井、石油化工、室內(nèi)煤氣等眾多易燃易爆場所的安全問題一直被廣泛關(guān)注。 34 附錄 32 參考文獻(xiàn) 24 第五章 系統(tǒng)仿真實現(xiàn) 24 軟件設(shè)計流程圖 24 系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 第 四 章 整體電路 19 A/D 轉(zhuǎn)換部分電路 19 顯示部分電路 16 第 三 章 模塊電路設(shè)計 15 無線發(fā)射接收模塊 14 1602 引腳功能 12 連接方式 11 A/D 轉(zhuǎn)換的方法和原理 10 A/D 性能參數(shù) 10 概述 9 ADC0804 5 時鐘電路 5 引腳及最小系統(tǒng) 5 概述 3 AT89C51 單片機(jī) 2 1 第一章 報警器的概述 軟件部分通過 KEILC51 編程實現(xiàn)，通過 PROTEUS 仿真，系統(tǒng)實現(xiàn)了預(yù)期的功能。如果可燃?xì)怏w的濃度達(dá)到報警值時會觸發(fā)聲光報警，同時無線控制模塊觸動閥門打開排氣扇。其中硬件設(shè)計部分包括氣體濃度采集電路， A/D 轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、顯示電路、報警電路以及按鍵電路。濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 基于單片機(jī)的可燃?xì)怏w監(jiān)測 報警控制系統(tǒng)的設(shè)計 系 （院） 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 二 〇 一 二 年六月十八日 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） II 基于單片機(jī)的可燃?xì)怏w監(jiān)測報警控制系統(tǒng)的設(shè)計 摘 要 本系統(tǒng)由 MQ2 傳感器、單片機(jī) AT89C5模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC080LCD1602 液晶顯示 屏構(gòu)成，其功能是監(jiān)測環(huán)境中可燃?xì)怏w的濃度，當(dāng)濃度達(dá)到設(shè)定的報警值時就會觸發(fā)聲光報警。本系統(tǒng)分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分。當(dāng)系統(tǒng)工作時，信號采集電路將氣體濃度轉(zhuǎn)換為模擬電壓，通過 ADC 換器器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部建立濃度與電壓的關(guān)系，然后將結(jié)果送入 LCD 進(jìn)行顯示。當(dāng)發(fā)生未知危險時還可手動進(jìn)行報警以及手動取消報警 。 關(guān)鍵詞 ： MQ2 傳感器； AT89C51 單片機(jī)； ADC0804 芯片； LCD 液晶 顯示； 無線發(fā)射接收模塊 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） i Design of Ignitable Gas Alarm Detector and Controller Based on MCU Abstract The system consists of MQ2 sensor, the single chip microputer AT89C51 analog to digital converter chip, the ADC0804, the LCD1602. Its function is to monitor the concentration of bustible gases in the environment, when the concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm. The system is divided into hardware and software. Hardware consist of the acquisition circuit of the gas concentration, the A / D conversion circuit, the smallest system of AT89C51, circuit, display circuit, the alarm circuit and the key circuit. When the system is working, the signal acquisition circuit convert the gas concentration to analog voltage, then the analog voltage is converted by ADC converter device to digital signal and then send into the microcontroller, The cpu establish the relationship between concentration and voltage, then the result is dispiayed by 1602LCD .If the bustible gas concentration reaches the alarm set value, the system will trigger sound and light alarm, at the same time RF transceiver /receiver module touches the valve to open the exhaust an unknown risk happen, the system can also control to open the function of manually alarm and manually cancel the alarm. The programming is implemented by KEIL C51, and the system is simulated by PROTEUS. System achieved the desired function. Key word: MQ2 sensor； AT89C51； ADC0804； LCD； RF transceiver / receiver module 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） ii 目 錄 引言 2 2 氣體傳感器的分類 2 3 第二章 主要元件介紹 8 復(fù)位電路 10 引腳介紹 12 MQ2 傳感器 12 LCD 液晶屏 19 可燃?xì)怏w信號采集部分電路 20 報警顯示部分電路 21 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） iii 最小系統(tǒng)及按鍵 24 系統(tǒng)整體電路圖 26 編程軟件簡介 26 仿真軟件簡介 27 仿真測試 28 結(jié)論 33 謝辭 35 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引言 煤礦爆炸、廠房起火、工人中毒、家庭煤氣泄漏等此類新聞報道層出不窮。因此設(shè)計一款能穩(wěn)定并實時采集現(xiàn)場可燃?xì)怏w信號測量檢測系統(tǒng)就尤為重要?！皞€頭小、價格低、功能強(qiáng)大”是單片機(jī)的一大特征，與微型計算機(jī)的功能相似。 按系統(tǒng)功能實現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)采用市場上很普遍的 AT89C51 單片機(jī)， A/D轉(zhuǎn)換采用 ADC0804，其轉(zhuǎn)換速度完全可以達(dá)到本次設(shè)計的要求，顯示部分由LCD1602 液晶屏進(jìn)行顯示。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 報警器的概述 報警器的 研究背景 中國在逐步進(jìn)入工業(yè)化的同時，工業(yè)事故也在屢屢發(fā)生。這些事故的主要原因是工業(yè)環(huán)境中不當(dāng)使用有毒有害、易燃易爆氣體。而且還會嚴(yán)重地威脅到了人們的日常生活。個頭雖小、價格便宜但功能強(qiáng)大是單片機(jī)的一大特征，與微型計算機(jī)的功能相似?；谝陨蟽?yōu)點，可燃報警控制系統(tǒng)能廣范應(yīng)用于工業(yè)和家庭中。 反應(yīng)靈敏，成本低廉，適宜于民用氣體檢測。 輸出信號線形好、無與其他非可燃?xì)怏w的交叉干擾等特點 [1]。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 隔膜迦伐尼電池式氧氣傳感器 把氧氣通入電解質(zhì)時，陽極金屬被氧化，釋放電子，形成的電流與通入的氧氣濃度成正比 [2]。 紅外式傳感器 不同元素吸收的光的波長不同。 系統(tǒng)整體方案及硬件設(shè)計 本次設(shè)計采用 AT89C51 單片機(jī)，配合 ADC0804 轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個簡易的可燃?xì)怏w監(jiān)測報警系統(tǒng)。該電路通過 MQ2傳感器檢測可燃?xì)怏w，并輸出 05V的電壓信號，然后輸入到 ADC0804 芯片采樣模擬量電壓，經(jīng)過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道 DB0～ DB7 傳送給 AT89C51 單片機(jī)的 P1 口。當(dāng)環(huán)境中可燃或有毒氣體泄露時，并且可燃?xì)怏w濃度達(dá)到報警值時，單片機(jī)將驅(qū)動 LED 和蜂鳴器，就會發(fā)出聲光報警。 本系統(tǒng)有單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源、信號采集電路、報警電路、按鍵和 LCD 顯示、組成。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程 又 可擦除 的 ROM，能重復(fù) 擦除 1000 次。 在一 個芯片中 同時置入 8 位 CPU 和閃爍存儲器， 使得 AT89C51更加 高效， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 主要特性如下： （ 1） 4K 字節(jié) FLASH，可編程； （ 2） 與 MCS51 兼容 ； （ 3） 在 0Hz24MHz 下全靜態(tài)工作 ； （ 4） 1000 次重復(fù) 寫 /擦 ； （ 5） 保留數(shù)據(jù)長達(dá) 10 年 ； （ 6） 內(nèi)部 RAM 為1288 位 ； （ 7） 能 鎖定三級程序存儲器 ；（ 8） 32 個 可編程 I/O 口；（ 9） 中斷源 5 個 ；（ 10） 16 位 定時