【正文】 氣敏傳感檢測報警系統(tǒng) 選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問題 生活的節(jié)奏日益加速，工作、學(xué)習(xí)的壓力與日俱增。當(dāng)人對一方面的壓力過重，會出現(xiàn)對其他方面一系列選擇性記憶，導(dǎo)致對其他方面的忽略，甚至遺忘。并且隨著工業(yè)和社會的進步，工廠排放的廢氣、煙道氧、汽車排放廢氣、內(nèi)燃機等的排放對空氣造成的污染日益嚴(yán)重，再加上國家環(huán)保政策的貫徹落實以及人們環(huán)保意識的不斷增強，使得世界各 國都紛紛致力于防止空氣污染的產(chǎn)生。一氧化碳是一種無色、無味的氣體，幾乎不溶于水。中毒初期只是表現(xiàn)為頭痛，以后隨之會出現(xiàn)頭暈、眼花、惡心、心慌、四肢無力、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色等癥狀。當(dāng)該氣體含量過高，將直接對我們生命、財產(chǎn)造成不可預(yù)估的威脅。檢測有毒氣體的單位采用百萬分比， 即 。其后又發(fā)現(xiàn)其他許多金屬氧化物也都有氣敏效應(yīng)。目前實用化的 CO傳感器的發(fā)展方向是微小型化、集成化、智能化和多功能化，并且要求長期工作穩(wěn)定性、易維修性方面有越來越高要求。 因此，對生活，工作環(huán)境中的 CO體積分?jǐn)?shù)實施準(zhǔn)確而有效地檢測與報警是一個與人類生態(tài)和工作環(huán)境相關(guān)的重要問題。并且可以在 TR1602的液晶顯示器上讀出當(dāng)前 CO的濃度。最后把各部分整合起來，進行整體測試。 主要參考文獻 參考文獻： [1]王化祥 .一種新型可燃性氣體檢測儀。而煤氣泄漏具有巨大的危害性，需要對煤氣泄漏進行實時的精確監(jiān)控。 關(guān)鍵詞： CO、濃度、報警； 1. 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在不同的科學(xué)領(lǐng)域取得了顯著的成就，但是同時也帶來了一系列的問題?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展帶來的問題只能研究新的科學(xué)技術(shù)來解決，因此科學(xué)家們研究了許多不同的方法來解決存在的問題，其中，針對各種有害氣體給人類帶來的危害，氣 敏傳感器成為一項重要的科研課題。 眾所周知，在氣敏傳感器的應(yīng)用方面，目前最廣泛是可燃性氣體氣敏傳感器，已普及應(yīng)用于氣體泄露檢測和監(jiān)控，從工廠企業(yè)到居民家庭，應(yīng)用十分廣泛。美國目前已有 6個州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝 CO報警器。在結(jié)構(gòu)式上有袖珍型便攜式、手推式、固定式等；工業(yè)用固定式報警又有壁掛式、臺放式、單臺監(jiān)空式、多路巡檢式等等。 2．主要技術(shù)背景 傳感器和最新敏感材料 對 CO 氣體檢測的適用方法有比色法、半導(dǎo)體法、紅外吸收探測法、電化學(xué)氣體傳感器檢測法等。 半導(dǎo)體 CO傳感器，通過溶膠 — 凝膠法 SnO2 基材料，在基材料中摻雜金屬催化劑來測定氣體 [1] 。由于氣體傳感器的交叉感應(yīng)，使 CO傳感器對很多氣體如 H2 、 CO H 2O等都有感應(yīng)，但是采用上面的方法使得對其他氣體的敏感度下降很多 [5]. CO 電 化學(xué)氣體傳感器敏感電極如常用的金屬材料電化學(xué)電極有 Pt Au W Ag Ir Cu 等過渡金屬元素，這類元素具有空余的 d、 f電子軌道和多余的 d、 f電子，可在氧化還原的過程中提供電子空位或電子，也可以形成絡(luò)合物，具有較強的催化能力 [7]。當(dāng)溫度加熱到 85℃時，得到最大響應(yīng)，檢測范圍 333ppm 5000ppm[7]. 單片機技術(shù)的發(fā)展特點 自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術(shù)已走過了近 20年的發(fā)展路程。單片機長壽命 這里所說的長壽命，一方面指用單片機開發(fā)的產(chǎn)品可以穩(wěn)定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指與微處理器相比的長壽命。這一方面是由于其對相應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的適應(yīng)性，另一方面是由于以該類 CPU 為核心，集成以更多 I/O功能模塊的新單片機系列層出不窮。新的 CPU 類型的加盟 ,使單片機隊伍不斷壯大 ,給用戶帶來了更多的選擇余地。長期以來，單片機技術(shù)的發(fā)展是以 8 位機為主的。以 Motorola 68K為 CPU的 32位單片機 97年的銷售量達(dá) 8 千萬枚。 單片機速度越來越快 MPU 發(fā)展中表現(xiàn)出來的速度越來越快是以時鐘頻率越來越高為標(biāo)志 的。一些 8051單片機兼容廠商改善了單片機的內(nèi)部時序 ，在不提高時鐘頻率的條件下，使運算速度提高了很多， Motorola單片機則使用了瑣相環(huán)技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)使內(nèi)部總線速度大大高于時鐘產(chǎn)生器的頻率。低電壓與低功耗 自 80 年代中期以來， NMOS 工藝單片機逐漸被 CMOS 工藝代替，功耗得以大幅度下降，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)由 3μm 工藝發(fā)展到 、 、 、 、 近而實現(xiàn) 工藝，全靜態(tài)設(shè)計使時鐘頻率從 直流到數(shù)十兆任選，都使功耗不斷下降 。幾乎所有的單片機都有 Wait、 Stop 等省電運行方式。一般單片機都能在 3到 6V范圍內(nèi)工作，對電池供電的單片機不再需要對電源采取穩(wěn)壓措施。 供電的單片機已經(jīng)問世。如美國國家半導(dǎo)體 NS的 COP8單片機內(nèi)部增加了抗 EMI電路，增強了 “ 看門狗 ” 的性能。 OTP與掩膜 OTP是一次性寫入的單片機。由于掩膜需要一定的生產(chǎn)周期，而 OTP 型單片機價格不斷下降，使得近年來直接使用 OTP完成最終產(chǎn)品制造更為流行。近年來， OTP 型單片機需量大幅度上揚，為適應(yīng)這種需求許 多單片機都采用了在片編程技術(shù) (In System Programming)。解決了批量寫 OTP 芯片時容易出現(xiàn)的芯片與寫入器接觸不好的問題。編程線與 I/O 線共用，不增加單片機的額外引腳。 MTP向 OTP挑戰(zhàn) MTP是可多次編程的意思。華邦公司生產(chǎn)的與 8051兼容的單片機也采用了 MTP性能， OTP的價位。 總結(jié) 氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)采用由工業(yè)控制計算機、單片機和執(zhí)行機構(gòu)組成的二級監(jiān)控體系，實現(xiàn)了對 CO狀況的動態(tài)監(jiān)控，克服了此類系統(tǒng)一般必須手動復(fù)位、安裝位置受限的缺點。 參 考 文 獻 [1]王化祥 .一種新型可燃性氣體檢測儀。適宜于一氧化碳、煤氣等的探測。 Ac or Dc VH (H) 加熱電壓（高） 177。 Ac or Dc RL 負(fù)載電阻 可調(diào) RH 加熱電阻 33Ω177。 1 seconds TH (L) 加熱時間（低） 90177。 2℃ 相對濕度： 65%177。 5% Vc:177。 VH（低） :177。填充活性炭的過濾腔體，進一步減弱了氮氧化物、烷類等氣體的干擾。 部件 材料 1 氣體敏感層 二氧化錫 2 電極 金（ Au） 3 測量電極引線 鉑（ Pt） 4 加熱器AT89C51 鎳鉻 AT89C51合金（ NiCr） 5 陶瓷管 三氧化二鋁 6 防爆網(wǎng) 100目雙層不銹鋼（ SUB316） 7 卡環(huán) 鍍 鎳銅材（ NiCu） 8 基座 膠木 9 針狀管腳 鍍鎳銅材（ NiCu） VRL 工作原理 . 傳感器的表面電阻 Rs，是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻 RL上的有效電壓信號 VRL輸出而獲得的。 MQ7型氣敏元件的敏感層是用非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的。 靈敏度調(diào)整： MQ7型氣敏器件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。 我們建議您用 200ppmCO校正傳感器。 靈敏度的調(diào)整程序： 。 . RL至獲得對應(yīng)于某一個一氧化碳濃度時所需要的信號值。同時， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的 節(jié)電工作模式。定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 引腳功能說明 Vcc：電源電壓 GND：地 P0口： p0口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部 上拉電阻。 P1口： P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 P2口： P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2的輸出 緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令）時， P2口送出高 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVXRI指令）時， P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 P3口： P3口是一組 帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3口除了作為一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示 P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當(dāng)振蕩器工作時， RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 對 FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 (PROG )。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令 ALE 才會被激活。 PSEN ：程序儲存允許（ PSEN ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 EA/VPP：外部訪問允許。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 Flash存儲器編程時，該引腳加上＋ 12V的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓 Vpp。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 Ac or Dc VH (H) Heating voltage(high) 5V177。 Ac or Dc RL Load resistance Can adjust RH Heating resistance 33Ω177。 1seconds TH (L) Heating time(low) 90177。 2℃ relative humidity 65%177。 5% Vc: 5V177。 VH: 177。 存在的具體問題。 下一步工作具體設(shè)想與安排 明確系統(tǒng)設(shè)計要求，初步完成了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及部分 軟件的設(shè)計和仿真。 檢查了解畢業(yè)設(shè)計進展情況，指出存在問題，檢查具體文檔，詢問技術(shù)問題，開展相互探討，對設(shè)計中存在的問題，提出自己的看法與意見，要求其整改或完善。此表一式兩份，一份學(xué)校存檔，一份學(xué)院存檔； 2．畢業(yè)設(shè)計（論文）總成績采用“結(jié)構(gòu)分”，指導(dǎo)教師、評閱人、答辯小組的評分分別占 30%、 30%、 40%；成績等級分優(yōu)秀（ 90100）、良好（ 8089）、中等（ 707及格（ 6069）、不及格（ 60 分以下）。（ 3分） B、軟件界面較美觀。（ 1分） D、無軟件界面。（ 3分） B、軟件界面較友好。（ 1分） D、無軟件界面。（ 23～ 25分） B、軟件功能基本齊全。（ 8～ 10分） D、基本上未實現(xiàn)軟件功能。（ 20分） B、軟件調(diào)試基本正確。（ 8～ 12分） D、軟件錯誤很多，基本上不能運行。（ 8～ 10分） B、軟件文檔基本齊全。（ 4～ 5分） D、無有軟件文檔。（ 8～10分） B、軟件文檔書寫有一定的格式。（ 1～ 3分） （ 3）軟件文檔可讀性（計 8分） A、軟件文檔可讀性強（ 6～ 8分） B、軟件文檔可讀但有意思含糊不清之處。（ 2～ 4分） D、軟件文檔無法理解。（ 10分） B、軟件源代碼可讀性較好好。（ 4～ 6分） D、軟件源代碼無法讀懂。（ 8分） B、軟件可移植性較好。（ 2～ 4分） D、軟件不能移植。（ 3分） B、軟件源代碼書寫較規(guī)范。（ 1分） D、軟件源代碼書寫雜亂無章。 有毒氣體在大氣中的 含量 超過一定值 時，就可以導(dǎo)致人類產(chǎn)生嘔吐、昏迷甚至死亡等中毒現(xiàn)象。 本文介紹氣敏傳感檢測報警系統(tǒng) ,主要研究 MQ_7 傳感器、 ADC080 51 系列單片機、液晶TR1602等等。利用 51 單片機的軟件開發(fā)平臺以及硬件調(diào)試工具，并研究了 MQ_7傳感器靈敏度、工作原理、適用范圍、結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了 MQ_7傳感器在對一氧化碳具有很高的靈敏度和良好的選擇性和具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性的優(yōu)勢。該裝置對高校的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)、對社會生產(chǎn)以及對人類生活都具有極其重要的研究價值和現(xiàn)實意義。s content leads high， it will directly made threat to our life and wealth. While the content of poisonous gas that among the atmosphere overruns the fixed level, the poisoning phenomena of vomit, a, or even death will be happened。s more,with the increasing of people