【正文】 單片機(jī)技術(shù) 為核心 設(shè)計(jì)的流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 報(bào)警功能， 是 一 種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的 流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 具有一定的實(shí)用價(jià)值。 面對(duì) 液壓系統(tǒng)由于流量不穩(wěn)定產(chǎn)生的 威脅，我們需要一個(gè)解決辦法。 摘 要 隨著 液壓設(shè)備 大量使用 ,尤其是像我們中國(guó)這樣的發(fā)展中大國(guó)每個(gè)大中型企業(yè)都離不開(kāi)液壓設(shè)備 。 液壓設(shè)備 的普及給 工業(yè)發(fā)展 帶來(lái)了 很多 方便 ,減少了 勞動(dòng)力的使用 ,提高了 生產(chǎn) 質(zhì)量和效率 ,但是 液壓系統(tǒng)也潛伏了許多安全隱患 ,比如液壓系統(tǒng)的流量大小不穩(wěn)定， 一旦發(fā)生 由于流量的不穩(wěn)定導(dǎo)致的事故 ,處置不及時(shí)就 有 可能給 操作工人帶來(lái)生命的威脅 。使用 流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 是對(duì)付 流量不穩(wěn)定 的重要手段之一。 其中選用 MQ2 傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體 的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng) 。s pollution and improve the life quality and efficiency, but at the same time, natural gas is also potential dangerous, once produce large leak, disposal not timely could trigger, the big bang to people39。 設(shè)計(jì)任務(wù) .............................................................................................................. 2 第 2 章 天燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的方案設(shè) 計(jì) ................................................................. 1 天燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 .............................................................................. 1 氣體傳感器的選型 ............................................................................................. 1 氣體傳感器介紹 ............................................................................................ 1 氣體傳感器的選定 ........................................................................................ 4 天燃?xì)庑孤秷?bào)警系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 ............................................................. 5 天燃?xì)庑孤秷?bào)警器工作原理 ........................................................................ 5 天燃?xì)庑孤秷?bào)警器的結(jié)構(gòu) ............................................................................ 6 氣體檢測(cè)報(bào)警器的功能 ................................................................................ 7 第 3 章 天燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì) ......................................................... 7 主控電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 7 半導(dǎo)體 氣 敏 傳感器簡(jiǎn)介 ................................................................................ 7 單片機(jī)的選擇 .............................................................................................. 11 AT89C51 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ..................................................................... 12 AT89C51 單片機(jī)的引腳 ............................................................................. 13 AT89C51 單片機(jī)的時(shí)鐘電路 ..................................................................... 15 AT89C51 單片機(jī)的復(fù)位電路 ..................................................................... 16 外圍接口電路的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 18 ADC0808 轉(zhuǎn)換器的介紹 ............................................................................ 18 ADC0808 轉(zhuǎn)換器和 AT89C51 單片機(jī)的接口電路 ................................... 19 聲音報(bào)警電路 ............................................................................................. 20 燈光報(bào)警電路 ............................................................................................. 21 總電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 第 4 章 燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì) ........................................................... 25 主程序設(shè)計(jì)流程與編程 ................................................................................... 25 主程序設(shè)計(jì)流程圖 ..................................................................................... 25 主程序的編程 ............................................................................................. 26 程序調(diào)試 ........................................................................................................... 28 程序調(diào)試的步驟 .......................................................................................... 29 程序調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題及解決 .................................................................. 30 總結(jié)與展望 .................................................................................................................. 31 致 謝 .......................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 33 附錄一家庭燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)電路圖 ..................................................................... 34 1 第 1 章 緒論 液壓回路流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的概述 液壓系統(tǒng)流量監(jiān)測(cè)對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的 ， 由 流量 傳感器 、 A/D轉(zhuǎn)換器、 單片機(jī) 和報(bào)警器組成 。 液壓系統(tǒng)流量監(jiān)測(cè) 通過(guò) 流量 傳感器 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中流量的大小 ，通過(guò)采樣電 路，將 監(jiān)測(cè) 信號(hào)用模擬量或數(shù)字量傳遞給控制器或控制電路，當(dāng) 流量大小 超過(guò)控制器或控制電路中設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)執(zhí)行器或執(zhí)行電路發(fā)出報(bào)警信號(hào) 。在很早以前浙江大學(xué)就提出了一種二通插裝式動(dòng)態(tài)流量 監(jiān)測(cè)計(jì)。由于閥芯的慣性很小，因而動(dòng)態(tài)品質(zhì)得到提高。但是設(shè)計(jì)中顯然也沒(méi)有考慮到作動(dòng)態(tài)流動(dòng)的液體的慣性力的 影響， 它產(chǎn)生的測(cè)量誤差也很 大。它包括差壓式雙向流量閥、位移測(cè)量電路和單片機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)被測(cè)流體從傳感器的一端進(jìn)入時(shí)，壓縮彈簧使閥芯產(chǎn)生一個(gè)位移，并與殼體間形成了一個(gè)環(huán)形節(jié)流面積，流體的流動(dòng)使得閥芯前后形成壓差，當(dāng)壓差力與彈簧力平衡時(shí)，閥芯位移與壓差成正比。流量與位移的關(guān)系是非線性的，但采用單片機(jī)來(lái)對(duì)信號(hào)處理 可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。但是如前所述，設(shè)計(jì)中也沒(méi)有能考慮到動(dòng)態(tài)流動(dòng)的液體的慣性力的影響，因此也不適合測(cè)量高頻動(dòng)態(tài)流量。流量脈沖傳感器由一對(duì)空套在軸上的計(jì)量齒輪馬達(dá)和渦流傳感器構(gòu)成，當(dāng)液壓流體推動(dòng)互相嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，充滿流體的齒間經(jīng)過(guò)渦流傳感器時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖信號(hào)。這種流量計(jì)把齒輪空套在軸上，減小了運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，從而提高了動(dòng)態(tài)特性，采用每齒記數(shù)，提高了測(cè)量精度。但無(wú)疑對(duì)我們進(jìn)一步的研究拓寬了 思路。如礦山巖石鉆進(jìn)、鏟裝、運(yùn)輸、破碎及選礦等設(shè)備。易于產(chǎn)生液壓系統(tǒng)故障，且液壓系統(tǒng)屬于封閉 運(yùn)行，故障大都在內(nèi)部產(chǎn)生。給礦山機(jī)械維護(hù)和礦下工作人員的安全造成隱患。通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)流量實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控．以保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和礦下工作人員的安全，同時(shí)也便于診斷液壓系統(tǒng)故障。 由于各液壓元件中的運(yùn)動(dòng)件均在油液中工作，能自行潤(rùn)滑，故元件的使用壽命長(zhǎng)。其中動(dòng)態(tài)流量的測(cè)量，對(duì)于與評(píng)價(jià)伺服閥、比例閥等控制元件，以及液壓控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性都有非常重要的意義。因此，機(jī)對(duì)流量監(jiān)測(cè)問(wèn)題一直是工業(yè)生產(chǎn)中重要的研究對(duì)象。用傳感器、 51 單片機(jī)和若干 IC芯片、模擬器件設(shè)計(jì)它的測(cè)量電路、放大電路和顯示控制電路，編寫(xiě)顯示控制軟件。 1 第 2 章 天 燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 液壓回路流量監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 液壓回路流量監(jiān)測(cè) 系統(tǒng) 是能夠檢 液壓回路 中 油液的流量大小 ，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： 流量 信號(hào)采集電路、模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從 流量 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)。為使報(bào)警裝置更加完善，可以在聲音報(bào)警基礎(chǔ)上，加入光閃報(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。 流量 傳感器及單片機(jī)是 流量過(guò)大 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)的流量 傳感器及單片機(jī)芯片是至關(guān)重要的。單片機(jī)作為硬件電路的核心，它的選型將在第三章詳述。 流量 傳感器作為 流量過(guò)載 報(bào)警器 的信號(hào)采集部分，是儀表的核心組成部分之一。 流量 傳感器介紹 1. 流量傳感器的分類 液體流量傳感器可分為以下幾種： 液體流量傳感器可分為以下幾種： 電磁流量計(jì) 渦街流量計(jì) 、 渦輪流量計(jì) 、 超聲波流量計(jì) 、 容積流量計(jì) 、 差壓式流量計(jì) 、 2 電磁流量計(jì) 原理： 原理：電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定 導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 律：導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn) 生感應(yīng)電勢(shì)，其感應(yīng)電勢(shì) E 為 生感應(yīng)電勢(shì)，其感應(yīng)電勢(shì) 為： E=KBVD 式中： －－－－ －－－－儀表常數(shù) 式中： K－－－－儀表常數(shù) B－－－－磁感應(yīng)強(qiáng)度 －－－－磁感應(yīng)強(qiáng)度 －－－－ V－－－－測(cè)量管道截面內(nèi)的平均流速 －－－－