家居智能安保系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　家居智能安保系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一煤氣泄漏自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)將采用MQ_5傳感器，再將信號(hào)通過(guò)ADC0809直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送給單片機(jī)，電路簡(jiǎn)單，成本低；實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。選用MQ-5型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快

2、、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)。采用SMC1602A液晶顯示模塊可以直觀的顯示實(shí)時(shí)溫度和氣體濃度。選用AT89S52單片機(jī)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉，具有一定的實(shí)用價(jià)值。</p><p>　　關(guān)鍵字：煤氣監(jiān)控系統(tǒng) 單片機(jī) MQ-5</p><p><b>　　Abstract</b></p>&l

3、t;p>　　Based on single chip microcomputer combined with the sensor technology and development and design the gas leakage alarm system automatically. MQ-5 sensor is adopted in this design, then send signal directly by A

4、DC0809 converts digital signals to single chip and circuit is simple, the cost is low; Implement sound and light alarm. Use MQ to 5 type semiconductor gas sensitive element smoke sensor realize smoke detection, high sens

5、itivity, fast response, and the advantages of strong anti-jamming cap</p><p>　　Keywords: gas monitoring system, chip microcomputer, MQ - 5.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>&l

6、t;b>　　摘要1</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　1概述1</b></p><p>　　1.1課題研究背景1</p><p>　　1.2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

7、2</p><p><b>　　1.3研究?jī)?nèi)容5</b></p><p><b>　　2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則6</p><p>　　3方案論證與比較7</p><

8、p>　　3.1系統(tǒng)構(gòu)成方案7</p><p>　　3.2控制器系統(tǒng)方案8</p><p>　　3.3A/D轉(zhuǎn)換電路方案8</p><p>　　3.4顯示電路方案9</p><p>　　3.5操作模塊方案9</p><p>　　3.6聲光報(bào)警模塊方案9</p><p>　　3.7

9、控制電路方案9</p><p>　　4系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)11</p><p>　　4.1整體硬件設(shè)計(jì)思路11</p><p>　　4.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路11</p><p>　　4.3數(shù)據(jù)采集電路12</p><p>　　4.4A/D轉(zhuǎn)換電路16</p><p>　　4.5操作模塊電路

10、16</p><p>　　4.7聲光報(bào)警電路18</p><p>　　4.8控制模塊電路18</p><p>　　4.8.1電磁閥控制模塊18</p><p>　　4.8.2電風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊19</p><p>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.1程序流程圖20</

11、p><p><b>　　6調(diào)試24</b></p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　附錄

12、28</b></p><p><b>　　1概述</b></p><p><b>　　1.1課題研究背景</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展,人們?yōu)榱颂岣呱钯|(zhì)量,廣泛的應(yīng)用著各種能源。比如會(huì)用到天燃?xì)狻㈦?、水等。這些東西給人們帶來(lái)方便的同時(shí),也存在一定的安全隱患,給家?guī)?lái)災(zāi)難。如果家中無(wú)人或只有老人

13、,就對(duì)家居的智能安全提出較高要求。</p><p>　　智能家居最早追溯到20世紀(jì)80年代的美國(guó)。早期人們利用電子技術(shù),設(shè)計(jì)的家居自動(dòng)控制電路,如門鈴控制等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用,人們逐漸利用單片機(jī)等設(shè)計(jì)程序化的家居控制。近年來(lái)隨著通信技術(shù)的發(fā)展,人們又開(kāi)始探索使用無(wú)線傳感器和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并取得了一定效果。</p><p>　　80年

14、代末,美國(guó)人利用CAN總線技術(shù),設(shè)計(jì)了smarthome智能家居模型。智能家居的發(fā)展,不僅是控制手段的發(fā)展,更與控制內(nèi)容的擴(kuò)展密不可分。早期有些國(guó)家做智能家居,主要控制水表、電表、天然氣表的數(shù)據(jù)測(cè)量等基本家居數(shù)據(jù)。樓宇對(duì)講系統(tǒng)、攝像頭、家用電器等的安全納入控制范圍,但是這些原始控制手段,布線麻煩,成本較高,未能有效的推廣。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線電視、數(shù)字電視、移動(dòng)電話等逐步普及,人們的家居結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,與之相

15、對(duì)應(yīng)的智能化家居控制系統(tǒng)開(kāi)始起步,但是只是控制內(nèi)容的豐富,而控制手段并未有較大的創(chuàng)新性提高。</p><p>　　目前業(yè)界人士對(duì)智能家居的定義更加有層次性,整個(gè)智能家居系統(tǒng)可參考人體生理特征進(jìn)行模塊化分層,首先是智能控制系統(tǒng),類似于人體大腦,這部分系統(tǒng)主要控制人們家庭內(nèi)部的各類硬件設(shè)備,如微波爐、冰箱、空調(diào)等家用電器，水管、天然氣、暖氣等管道系統(tǒng),有線電視、計(jì)算機(jī)、電話等數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)。</p>&l

16、t;p>　　其次就是家居的安防系統(tǒng),他類似于人體的眼睛等,通過(guò)攝像頭、樓宇對(duì)講機(jī)、無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),將家庭內(nèi)部與外部實(shí)時(shí)聯(lián)系在一起,保證整套家居系統(tǒng)的安全性。</p><p>　　現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)根據(jù)硬件的分布,大體可分為以下幾個(gè)部分： 監(jiān)測(cè)系統(tǒng):小區(qū)基本上都裝備了攝像頭等監(jiān)控設(shè)備,特別是別墅更是裝備了視頻采集設(shè)備,樓宇對(duì)講門不是傳統(tǒng)的按鍵與電話

17、掛機(jī),而是在樓宇門口設(shè)置了隱形攝像頭,主人可以通過(guò)攝像頭,在室內(nèi)的LED顯示屏上,一目了然的看到來(lái)訪客人的情況,極大的提高了樓宇安防性。防盜系統(tǒng):早期人們主要是在門窗加裝防盜窗,后期逐漸的在門窗安裝報(bào)警器,現(xiàn)在人們逐漸將門窗安防設(shè)計(jì)的更隱蔽更精準(zhǔn),采用攝像頭與自動(dòng)報(bào)警組合方式,能夠同時(shí)將防盜信息儲(chǔ)存并傳遞給保安人員。室內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng):過(guò)去人們的家庭電氣,除了燈光照明,幾乎就沒(méi)什么東西了。而如今各類家居設(shè)備幾乎都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,隨之帶來(lái)的是大量

18、的控制要求,如天然氣泄露報(bào)警裝置。太陽(yáng)能自動(dòng)上水裝置。空調(diào)自動(dòng)預(yù)熱裝置等等,還有有線電視、數(shù)字電視、家庭互聯(lián)網(wǎng)等通訊設(shè)備人們?cè)谙硎芸萍及l(fā)展帶來(lái)的便捷與舒適的同時(shí),也埋下了無(wú)數(shù)的安全隱患,如何對(duì)這些繁多的家庭室內(nèi)設(shè)備進(jìn)行安全控制,是家居安全智能系統(tǒng)的最大目標(biāo)科技發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的大勢(shì)所趨,而享受科技發(fā)展帶來(lái)的優(yōu)越性和舒適性,更是普通大眾的內(nèi)</p><p>　　1.2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程</p><p&

19、gt;　　物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。當(dāng)時(shí)基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”（簡(jiǎn)稱物聯(lián)網(wǎng)），這也是在2003年掀起第一輪華夏物聯(lián)網(wǎng)熱潮的基礎(chǔ)。</p><p>　　傳感網(wǎng)是基于感知技術(shù)建立起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究，并已取得了一些科

20、研成果，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。</p><p>　　1999年，在美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議提出了，“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”?！?003年，美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來(lái)改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。</p><p>　　2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)

21、》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　根據(jù)ITU的描述，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通過(guò)在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器，人類在信息與通信世界里將獲得一個(gè)新的溝通維度，從任何時(shí)間任何地點(diǎn)的人與人之間的溝

22、通連接擴(kuò)展到人與物和物與物之間的溝通連接。物聯(lián)網(wǎng)概念的興起，很大程度上得益于國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)2005年以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)題的年度互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告。然而，ITU的報(bào)告對(duì)物聯(lián)網(wǎng)缺乏一個(gè)清晰的定義。</p><p>　　雖然目前國(guó)內(nèi)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)也還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，但從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看，物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升，將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用，使人與

23、物智慧對(duì)話，創(chuàng)造一個(gè)智慧的世界。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展幾乎涉及到了信息技術(shù)的方方面面，是一種聚合性、系統(tǒng)性的創(chuàng)新應(yīng)用與發(fā)展，也因此才被稱為是信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來(lái)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；二是識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)

24、化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。</p><p>　　2009年１月２８日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)議”，作為僅有的兩名代表之一，ＩＢＭ首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。</p><p>　　2009年2月24日消息，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2009IBM論壇上公布了名為“智慧的地球”的最新策略。此概念

25、一經(jīng)提出，即得到美國(guó)各界的高度關(guān)注，甚至有分析認(rèn)為ＩＢＭ公司的這一構(gòu)想極有可能上升至美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略，并在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。ＩＢＭ認(rèn)為，ＩＴ產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代ＩＴ技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說(shuō)，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　針對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的狀況，錢大群表示，中國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)空間廣闊

26、，而且中國(guó)政府正在以巨大的控制能力、實(shí)施決心、和配套資金對(duì)必要的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模建設(shè)，“智慧的地球”這一戰(zhàn)略將會(huì)產(chǎn)生更大的價(jià)值。</p><p>　　在策略發(fā)布會(huì)上，IBM還提出，如果在基礎(chǔ)建設(shè)的執(zhí)行中，植入“智慧”的理念，不僅僅能夠在短期內(nèi)有力的刺激經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè)，而且能夠在短時(shí)間內(nèi)為中國(guó)打造一個(gè)成熟的智慧基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。</p><p>　　錢大群表示，當(dāng)今世界許多重大的問(wèn)題如金融危機(jī)

27、、能源危機(jī)和環(huán)境惡化等，實(shí)際上都能夠以更加“智慧”的方式解決。在全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)低迷的同時(shí)，也孕育著未來(lái)的發(fā)展機(jī)遇，中國(guó)不僅能夠籍此機(jī)遇開(kāi)創(chuàng)新樂(lè)觀產(chǎn)業(yè)和新的市場(chǎng)，加速發(fā)展，擺脫經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響。</p><p>　　IBM希望“智慧的地球”策略能掀起了“互聯(lián)網(wǎng)”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席執(zhí)行官郭士納曾提出一個(gè)重要的觀點(diǎn)，認(rèn)為計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革。這一判斷像摩爾定律一樣準(zhǔn)確，人們把它稱為“十五年周期

28、定律”。1965年前后發(fā)生的變革以大型機(jī)為標(biāo)志，1980年前后以個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及為標(biāo)志，而1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國(guó)家間競(jìng)爭(zhēng)格局的重大動(dòng)蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國(guó)“信息高速公路”戰(zhàn)略所催熟。20世紀(jì)90年代，美國(guó)克林頓政府計(jì)劃用20年時(shí)間,耗資2000億-4000億美元,建設(shè)美國(guó)國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。</p><p>　　

29、而今天，“智慧的地球”戰(zhàn)略被不少美國(guó)人認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處，同樣被他們認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略能否掀起如當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟(jì)浪潮，不僅為美國(guó)關(guān)注，更為世界所關(guān)注。</p><p>　　“物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊，它將極大地改變我們目前的生活方式?！蹦暇┖娇蘸教齑髮W(xué)國(guó)家電工電子示范中心主任趙國(guó)安說(shuō)。業(yè)內(nèi)專家表示，物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了，萬(wàn)物成了人的同類。在這個(gè)物物

30、相聯(lián)的世界中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動(dòng)識(shí)別（ＲＦＩＤ）技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享?？梢哉f(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，物物相連、天羅地網(wǎng)。</p><p>　　2008年11月在北京大學(xué)舉行的第二屆中國(guó)移動(dòng)政務(wù)研討會(huì)“知識(shí)社會(huì)與創(chuàng)新2.0”上，專家們提出移動(dòng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)形態(tài)、創(chuàng)新形態(tài)的

31、變革，推動(dòng)了面向知識(shí)社會(huì)的以用戶體驗(yàn)為核心的下一代創(chuàng)新（創(chuàng)新2.0）形態(tài)的形成，創(chuàng)新與發(fā)展更加關(guān)注用戶、注重以人為本。</p><p>　　有研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大幾十倍。</p><p><b>　　1.3研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　有毒有害氣

32、體檢測(cè):現(xiàn)在天然氣供給是十分普遍的設(shè)施，帶給用戶方便的同時(shí)也存在著很多隱患，如果發(fā)泄露，后果可能是災(zāi)難性的，所以氣體檢測(cè)是十分必要的防范措施。所以這方面的檢測(cè)是本系統(tǒng)的一部分。</p><p><b>　　2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本課題要求設(shè)計(jì)一款

33、煤氣控制器，監(jiān)控煤氣爐附近是否有煤氣泄漏現(xiàn)象，如有異?？勺詣?dòng)關(guān)閉氣源并進(jìn)行通風(fēng)。</p><p><b>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　(1)選用合適的煤氣傳感器，對(duì)液化氣，天然氣，人工煤氣有較好的靈敏度，探測(cè)范圍可達(dá)300~10000PPM，要求響應(yīng)時(shí)間不大于10S;</p><p>　　(2)選用合適安裝的煤氣電磁閥，

34、氣體濃度達(dá)到設(shè)定報(bào)警值，就聯(lián)動(dòng)關(guān)閉氣閥；</p><p>　　(3)當(dāng)氣體濃度達(dá)到設(shè)定報(bào)警值，能驅(qū)動(dòng)排風(fēng)扇通風(fēng)；</p><p>　　(4)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警。</p><p><b>　　3方案論證與比較</b></p><p>　　煤氣控制器由MCU模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，操作模塊，顯示模塊和

35、控制模塊組成。</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)構(gòu)成方案</b></p><p><b>　?。?）方案一</b></p><p>　　采用NE555時(shí)基電路設(shè)計(jì)，本報(bào)警電路由氣敏元件QM-N5和電位器RP組成氣體檢測(cè)電路，時(shí)基電路NE555和其他外圍元件組成多諧振蕩器，它適用于對(duì)可燃性氣體檢測(cè)監(jiān)控，適用范圍：可燃性

36、氣體，如天然氣煤氣液化石油氣等氣體。因此用QM-N5可做煤氣，可燃?xì)獾鹊臋z測(cè)探頭。</p><p><b>　?。?）方案二</b></p><p>　　系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，由MCU模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，操作模塊，聲光報(bào)警模塊和控制模塊。采用氣敏元件MQ-5采集煤氣數(shù)據(jù)。當(dāng)可燃?xì)怏w濃度超過(guò)控制電路設(shè)定值時(shí)，控制器通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并關(guān)閉閥門，進(jìn)行通風(fēng)

37、。此系統(tǒng)方案簡(jiǎn)單，具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間短等特點(diǎn)。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　比較以上兩種方案，方案一電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低和易實(shí)現(xiàn)。但該系統(tǒng)功能單一，不能確保在無(wú)人的情況下自動(dòng)切斷氣源，避免災(zāi)難發(fā)生。方案二硬件資源間接，價(jià)格低廉，系統(tǒng)能將復(fù)雜的硬件功能全部采用軟件實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)控制靈活，易于拓展?？梢詮母?/p>

38、上解決可燃?xì)怏w使用的安全問(wèn)題，有效避免燃?xì)庑孤┰斐傻臑?zāi)害、爆炸、窒息、死亡等惡性事故發(fā)生。</p><p>　　3.2控制器系統(tǒng)方案</p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　采用FPGA，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行濕度快，內(nèi)部程序并行運(yùn)行，有處理更復(fù)雜更能的能力，但成本相對(duì)較高。</p><p><b&g

39、t;　　方案二</b></p><p>　　采用AT89S52單片機(jī)，AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，其成本相對(duì)較低，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，只需要對(duì)其IO口進(jìn)行操作即可。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　比較以上兩種方案，方案一運(yùn)行速度快，但成本高，雖然52單片機(jī)運(yùn)行速度低的多，但是價(jià)格

40、便宜，該設(shè)計(jì)是最常用的電壓采集，對(duì)運(yùn)行速度沒(méi)有太高要求。用52單片機(jī)完全能完成要求。</p><p>　　3.3A/D轉(zhuǎn)換電路方案</p><p><b>　?。?）方案一</b></p><p>　　采用積分型AD轉(zhuǎn)換器，其工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間（脈沖寬度信號(hào)）或頻率（脈沖頻率），然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器活的數(shù)字值。其優(yōu)點(diǎn)是用簡(jiǎn)單電路獲得

41、高分辨率。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　采用逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器，逐次比較型AD由一個(gè)比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過(guò)逐次比較邏輯構(gòu)成，從MSB開(kāi)始，順序地對(duì)每一位將輸入電壓與內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)N次比較二輸出數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點(diǎn)是速度較高、功耗低，在低分辨率（<12位）時(shí)價(jià)格便宜，但高精度（>12位）時(shí)

42、價(jià)格很高。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　比較以上三種方案，方案一由于轉(zhuǎn)換精度依賴于積分時(shí)間，因此轉(zhuǎn)換速率極低，電路設(shè)計(jì)與連接復(fù)雜。方案二雖然轉(zhuǎn)換速率較高，功耗低，在低分辨率（<12位）時(shí)價(jià)格便宜，所以選用8位的ADC0809。</p><p><b>　　3.4顯示電路方案</b>&

43、lt;/p><p><b>　　方案一</b></p><p>　　選用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，它由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描，只需外接少量三極管作為驅(qū)動(dòng)電路，電路簡(jiǎn)單，便于控制，價(jià)格便宜。但是占用大量I/O資源，以及單片機(jī)內(nèi)部資源，顯示不穩(wěn)定。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　選用液晶

44、顯示模塊。它有很多不可代替的優(yōu)點(diǎn)，首先它顯示方便，顯示信息全面，內(nèi)容豐富，很符合人機(jī)交互的要求；其次，它有自己的儲(chǔ)存器，顯示時(shí)只要按時(shí)序?qū)?shù)據(jù)寫入其中即可，不用進(jìn)行掃描，也就不用占用CPU，并且它能顯示豐富的字符。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　比較以上兩種方案，方案一占用大量I/O資源以及單片機(jī)內(nèi)部資源，并且顯示不穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)中剩余的

45、I/O口有限，并且需要顯示的內(nèi)容比較多，所以選用方案二。</p><p><b>　　3.5操作模塊方案</b></p><p>　　由于本設(shè)計(jì)只需要4個(gè)按鍵，而且MCU的I/O口資源足夠，所以每個(gè)按鍵就對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O口即可。用戶可通過(guò)該模塊按照自己的需要設(shè)定報(bào)警值，并且當(dāng)有人發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)，可以通過(guò)按鍵退出報(bào)警。</p><p>　　3.6聲光報(bào)

46、警模塊方案</p><p>　　該模塊由三個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)蜂鳴器組成。三個(gè)發(fā)光二極管分別表示正常工作，臨界報(bào)警，報(bào)警。蜂鳴器在煤氣濃度超過(guò)警戒值時(shí)報(bào)警。</p><p><b>　　3.7控制電路方案</b></p><p>　　該模塊由電磁閥和排風(fēng)扇組成。電磁閥用于關(guān)閉氣源，排風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)，將有毒氣體排出室內(nèi)，單片機(jī)可控制電磁閥使之關(guān)閉，自

47、動(dòng)關(guān)閉氣源，并且驅(qū)動(dòng)繼電器是排風(fēng)扇進(jìn)行通風(fēng)。</p><p><b>　　4系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　4.1整體硬件設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本課題的家居智能安保系統(tǒng)是由AT89S52單片機(jī)為主控制芯片，將有害氣體檢測(cè)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)，同時(shí)聲光報(bào)警，濃度顯示，通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇排氣，驅(qū)動(dòng)電磁閥關(guān)閉煤氣罐。&l

48、t;/p><p><b>　　圖4.1整體框架圖</b></p><p>　　4.2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 </p><p>　　單片機(jī)為本設(shè)計(jì)的核心部分，原理下圖所示，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后傳給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行判斷，并將電壓值轉(zhuǎn)化成濃度，送到顯示電路顯示其濃度，當(dāng)濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路、控制電路。</p&

49、gt;<p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)時(shí)鐘振蕩電路、復(fù)位電路、下載線接口等。復(fù)位電路是采用按鍵脈沖復(fù)位，它是利用RC微分電路產(chǎn)生正脈沖來(lái)達(dá)到目的的。晶振電路結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率。</p><p>　　圖4.2單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p><b>　　4.3數(shù)據(jù)采集電路</b></p><p>　　QM

50、-N5型氣敏元件是以金屬氧化物SnO2為主體材料的N型半導(dǎo)體氣敏元件，當(dāng)元件接觸還原性氣體時(shí)，其電導(dǎo)率隨氣體濃度的增加而迅速升高。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　用于可燃性氣體的檢測(cè)（CH4、C4H10、H2等）</p><p><b>　　靈敏度高</b></p><

51、p><b>　　響應(yīng)速度快</b></p><p><b>　　輸出信號(hào)大</b></p><p>　　壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定可靠</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　QM-N5型半導(dǎo)體氣敏元件是以金屬氧化物SnO2為主體材料的N型半導(dǎo)體氣敏元件

52、,當(dāng)元件接觸還原性氣體時(shí),其電導(dǎo)率隨氣體濃度的增加而迅速升高。</p><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p>　　用于可燃性氣體的檢測(cè)(CH4,C4H10,H2等)</p><p><b>　　靈敏度高</b></p><p><b>　　響應(yīng)速度快</b><

53、;/p><p><b>　　輸出信號(hào)大</b></p><p>　　壽命長(zhǎng),工作穩(wěn)定可靠</p><p><b>　　技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　加熱電壓(VH) AC或DC 5±0.5V</p><p>　　回路電

54、壓(VC) 最大DC 24V</p><p>　　負(fù)載電阻(RL) 2KΩ</p><p>　　清潔空氣中電阻(Ra) ≤4000KΩ</p><p>　　靈敏度(S=Ra/Rdg) ≥4(在1000ppmC4H10

55、中)</p><p>　　響應(yīng)時(shí)間(tres) ≤10S</p><p>　　恢復(fù)時(shí)間(trec) ≤30S</p><p>　　檢測(cè)范圍 50-10000ppm</p><p><b>　　基本測(cè)試

56、電路：</b></p><p>　　圖4.3MQ-5測(cè)試電路</p><p>　　使用方法及注意事項(xiàng)：</p><p>　　元件開(kāi)始通電工作時(shí)，沒(méi)有接觸可燃性氣體,其電導(dǎo)率也急劇增加1分鐘后達(dá)到穩(wěn)定,這時(shí)方可正常使用，這段變化在設(shè)計(jì)電路時(shí)可采用延時(shí)處理解決。</p><p>　　加熱電壓的改變會(huì)直接影響元件的性能，所以在規(guī)定的電壓

57、范圍內(nèi)使用為佳。</p><p>　　元件在接觸標(biāo)定氣體1000ppm C4H10后10秒以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓可達(dá)到(Vdg- Va)差值的80%(即響應(yīng)時(shí)間)；脫離標(biāo)定氣體1000ppm C4 H1030秒鐘以內(nèi)負(fù)載電阻兩端的電壓下降到(Vdg- Va)差值的80%(即恢復(fù)時(shí)間)。</p><p><b>　　符號(hào)說(shuō)明：</b></p><p&

58、gt;　　氣體中電阻- Rdg 檢測(cè)氣體中電壓- Vdg</p><p>　　Rdg 與Vdg的關(guān)系： Rdg=RL(VC/Vdg-1)</p><p>　　負(fù)載電阻檢測(cè)可根據(jù)需要適當(dāng)改動(dòng)，不影響元件靈敏度。</p><p>　　使用條件：溫度-15~35℃；相對(duì)濕度45~75%RH；大氣壓力80~106KPa。</p><p>　　環(huán)境溫濕

59、度的變化會(huì)給元件電阻帶來(lái)小的影響，當(dāng)元件在精密儀器上使用時(shí),應(yīng)進(jìn)行溫濕度補(bǔ)償，最簡(jiǎn)便的方法是采用熱敏電阻補(bǔ)償之。避</p><p>　　元件六腳位置可與電子管七角管座匹配使用。</p><p>　　MQ-5靈敏度特性曲線：</p><p>　　免腐蝕性氣體及油污染，長(zhǎng)期使用需防止灰塵堵塞防爆不銹鋼網(wǎng)。</p><p>　　RS為氣敏傳感器在不

60、同氣體、不同濃度下的電阻值，Ro為氣敏傳感器在潔凈空氣中的電阻值，經(jīng)測(cè)量，Ro=11.5歐。根據(jù)MQ-5的靈敏度特性曲線和測(cè)試電路，可以得出電壓與濃度的關(guān)系。</p><p>　　4.4A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　圖4.5A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換電路如上所示，在A/D轉(zhuǎn)換電路中，由于只需用一個(gè)通道，所以選用IN0，ADD-A、ADD-B

61、、ADD-C接地，IN0采集數(shù)據(jù)，ADC0809將IN0采集的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓送至單片機(jī)的P0口。ADC0809需要500KHz的時(shí)鐘信REF(-)接地。</p><p><b>　　4.5操作模塊電路</b></p><p>　　操作電路如下所示，該模塊可以讓用戶自己設(shè)定報(bào)警值，并且當(dāng)用戶聽(tīng)到報(bào)警時(shí)，可以退出報(bào)警。由于按鍵只有四個(gè)，所以每一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O

62、口。按下按鍵S5,報(bào)警值加100；按下按鍵S4,報(bào)警值減少100；當(dāng)按下S3時(shí)確定報(bào)警值；按下按鍵S2.系統(tǒng)退出報(bào)警。該模塊加上上拉電阻，上拉電阻可以產(chǎn)生上拉電壓，使電路更穩(wěn)定。</p><p><b>　　圖4.6操作電路</b></p><p><b>　　4.6顯示模塊</b></p><p><b>　　

63、圖4.7顯示電路</b></p><p>　　該模塊用于顯示煤氣濃度值和用戶設(shè)定的報(bào)警值。</p><p><b>　　4.7聲光報(bào)警電路</b></p><p>　　圖4.8聲光報(bào)警電路</p><p><b>　　4.8控制模塊電路</b></p><p>　

64、　控制電路由電磁閥控制模塊和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路組成。電磁閥模塊用于關(guān)閉氣源，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊用于通風(fēng)，將有毒氣體排出。</p><p>　　4.8.1電磁閥控制模塊</p><p>　　圖4.9電磁閥控制電路</p><p>　　電路圖如下所以，本設(shè)計(jì)選用燃?xì)怆姶砰y。燃?xì)怆姶砰y是燃?xì)夤艿腊踩汕袛嘌b置。它可以與燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)連接或與消防及其他只能報(bào)警控制終端模塊等連接，實(shí)

65、現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制或遠(yuǎn)程自動(dòng)/手動(dòng)緊急切斷氣源，確保用氣安全。當(dāng)發(fā)生有害的強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，閥門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。</p><p>　　在電磁閥模塊中，由于電磁閥的額定電壓是3V,而電路提供的電壓是5V,，所以用二極管降壓，二極管還有驅(qū)動(dòng)作用。電磁閥不通電時(shí)默認(rèn)關(guān)閉狀態(tài)，上電即可導(dǎo)通。當(dāng)檢測(cè)煤氣濃度超過(guò)警戒值時(shí)，單片機(jī)給三極管一個(gè)低電平，三極管截止，電磁閥關(guān)閉；當(dāng)檢測(cè)煤氣濃度低于警戒值時(shí)，單片機(jī)給三極管一個(gè)高電平，三極管導(dǎo)通，電磁閥

66、導(dǎo)通。</p><p>　　4.8.2電風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　圖4.10電風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路</p><p><b>　　5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1程序流程圖</b></

67、p><p><b>　　圖5.1程序流程圖</b></p><p>　　MQ-5氣敏傳感器只能把煤氣濃度轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號(hào)調(diào)理后輸出電壓信號(hào)，因此需要找到電壓和濃度的關(guān)系式，才能顯示煤氣濃度。</p><p>　　MQ-5的靈敏度曲線如下圖所示，根據(jù)它的靈敏度曲線和本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集電路，可以得到Vout和濃度的離散點(diǎn)關(guān)系，經(jīng)測(cè)試，Ro=11.5K歐

68、，取RL=20K歐，計(jì)算過(guò)程如下：先列出每一點(diǎn)濃度對(duì)應(yīng)一個(gè)Rs/Ro值，再求出Rs，通過(guò)數(shù)據(jù)采集電路可得到Rs/RL=（Vcc-Vout）/Vout,即Rs/20=（5-Vout）/Vout。因此可以求出每一點(diǎn)濃度對(duì)應(yīng)的電壓值，通過(guò)曲線擬合，可以得出電壓和濃度對(duì)應(yīng)的關(guān)系式。</p><p>　　下面分別介紹CO、alcohol、CH4的電壓=濃度曲線擬合過(guò)程。</p><p>　　CO的電

69、壓-濃度計(jì)算過(guò)程如下表所示：</p><p>　　圖5.2CO電壓—濃度圖</p><p>　　得出電壓和濃度的關(guān)系，公式如下所示：</p><p>　　alcohol電壓-濃度曲線：</p><p>　　圖5.3alcohol濃度—電壓圖</p><p>　　得出電壓和濃度關(guān)系公式如下：</p><

70、;p>　　(3)CH4電壓-濃度曲線：</p><p>　　圖5.4CH4電壓—濃度圖</p><p><b>　　計(jì)算公式如下：</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　根據(jù)氣敏傳感器MQ-5的靈敏度曲線和測(cè)試電路，擬合了CO、alcohol、CH4的電壓-濃度

71、曲線，得出了電壓和濃度的關(guān)系式。煤氣的主要成分是CO，當(dāng)氣敏傳感器MQ-5檢測(cè)到煤氣時(shí)，將其濃度轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號(hào)調(diào)理后產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)，單片機(jī)利用擬合CO曲線和公式將此電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成濃度，顯示電路顯示該濃度。本系統(tǒng)可以檢測(cè)多種燃?xì)猓瑪M合的CH4和alcohol的電壓-濃度曲線可以用于系統(tǒng)檢測(cè)天然氣和alcohol氣體時(shí)計(jì)算其相應(yīng)的濃度。</p><p><b>　　6調(diào)試</b></

72、p><p>　　軟件部分的調(diào)試失敗直接影響到課題的實(shí)踐環(huán)節(jié)。下面介紹在軟件調(diào)試過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題及解決方法。</p><p>　?。?）由于煤氣傳感器可以把煤氣濃度直接轉(zhuǎn)化成電阻，經(jīng)信號(hào)調(diào)理后輸出電壓，所以直接由ADC0809采集輸出的電壓，ADC0809的通道選擇直接接地，所以當(dāng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后，不用進(jìn)行通道選擇。在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，即：ADC0809_E0

73、=0,1,0后才能啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，而我在編程時(shí)，只寫了ADC0809_E0=0,1，所以ADC0809不工作。</p><p>　?。?）在編寫陳旭按鍵掃描程序時(shí)，注意延時(shí)消抖。</p><p>　?。?）由于電磁閥上電導(dǎo)通，所以在檢測(cè)到煤氣濃度值超過(guò)警戒值時(shí)，單片機(jī)給控制電磁閥的三極管基極一個(gè)高電平，電磁閥關(guān)閉，當(dāng)煤氣濃度低于警戒值時(shí)電磁閥導(dǎo)通。</p><p>

74、　?。?）當(dāng)單片機(jī)給繼電器一個(gè)高電平時(shí)，繼電器工作，排風(fēng)扇被開(kāi)啟，低電平時(shí)，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于單片機(jī)默認(rèn)高電平，所以主程序里一開(kāi)始就要給控制繼電器的那個(gè)單片機(jī)I/O口賦低電平。</p><p>　?。?）當(dāng)煤氣濃度低于報(bào)警值，單片機(jī)控制綠燈亮；當(dāng)快到達(dá)警戒值時(shí)，單片機(jī)控制黃燈閃爍；當(dāng)煤氣濃度超過(guò)報(bào)警值時(shí)，單片機(jī)控制紅燈閃爍，蜂鳴器響，并檢測(cè)退出報(bào)警系統(tǒng)的按鍵是否有 按下，若按下，則退出報(bào)警。</p>

75、<p>　?。?）在計(jì)算濃度時(shí)，開(kāi)始定義濃度類型為整型，取值范圍在-32678~32676之間，在檢測(cè)過(guò)程中，濃度有時(shí)候大于32676，此時(shí)會(huì)溢出，煤氣控制器停止報(bào)警，電磁閥導(dǎo)通，風(fēng)扇停止工作，因此把數(shù)據(jù)類型改為無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型。</p><p>　?。?）由氣敏傳感器MQ-5的靈敏度曲線和測(cè)試電路可以得出每一點(diǎn)的濃度對(duì)應(yīng)電壓值Vout,如下表所示：該濃度為理論值。</p><p>

76、;　　圖6.1濃度—電壓對(duì)照表</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本課題利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的煤氣控制器，經(jīng)過(guò)理論和誓言驗(yàn)證，改煤氣控制器具有成本低，技術(shù)成熟，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，方便使用。符合安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。該系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w，并且保證不管有人還是無(wú)人在家

77、的情況下能夠自動(dòng)關(guān)閉氣源，從根本上解決安全使用燃?xì)獾膯?wèn)題，有效避免燃?xì)庑孤┰斐傻臑?zāi)害，爆炸，窒息，死亡等惡性事故的發(fā)生。可以廣泛用于城市安防，小區(qū)，工廠，學(xué)校，家庭，燃?xì)膺\(yùn)輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域。</p><p>　　本設(shè)計(jì)包括MCU模塊，數(shù)據(jù)采集你模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊，操作模塊，顯示模塊和控制模塊。文中對(duì)每個(gè)模塊的功能做了詳細(xì)描述。整個(gè)系統(tǒng)的核心是進(jìn)行濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)滿足了課題所有要求。氣敏傳感器檢測(cè)煤氣濃

78、度，將濃度轉(zhuǎn)化成電阻信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)調(diào)理將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)化成不同的電壓信號(hào)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。另外，本系統(tǒng)的氣體濃度監(jiān)控裝置設(shè)置電位器，使整個(gè)裝置靈敏度為可調(diào)節(jié)的，從而可以從分滿足用戶的監(jiān)控要求。而且這種調(diào)節(jié)非常簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)中加入了按鍵設(shè)定報(bào)警值，用戶可以根據(jù)自己需要設(shè)定報(bào)警值。</p><p>　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，可擴(kuò)展性高，投入量產(chǎn)將產(chǎn)生相當(dāng)大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。</p><

79、;p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]黃繼昌. 使用報(bào)警器電路——無(wú)線電愛(ài)好者叢書精品系列[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2005.</p><p>　　[2]王華祥, 張淑英. 一種新型可燃性氣體檢測(cè)儀[J]. 自動(dòng)化儀表, 2001, 10

80、: 78.</p><p>　　[3]雷曉平. 單片計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M]. 電子工業(yè)出版社, 2004..</p><p>　　[4]李玉斌. 一利用單片機(jī)對(duì)煤氣制氣過(guò)程的檢測(cè)與控制[J]. 儀表技術(shù), 1997, 9: 78.</p><p>　　[5]沙占友, 集成化. 只能傳感器原理與應(yīng)用[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2004.</p>&

81、lt;p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　--------------------------------------------------------------------------------------------- </p><p><b&

82、gt;　　主程序Main.c</b></p><p>　　#include”ADC0809.h”</p><p>　　#include”LCD1602DRIVER.h”</p><p>　　#include”delay.h”</p><p>　　#include<math.h></p><p>

83、　　Sbitsw5=p3^7;</p><p>　　Sbitsw4=p3^6;</p><p>　　Sbitsw3=p3^5;</p><p>　　Sbitsw=p3^4;</p><p>　　Voidscankey(void);</p><p>　　Ucharkeyv=0;</p&

84、gt;<p>　　Unsignedintresult1=1000,result2,result3,out;</p><p>　　Unsignedintresult;</p><p>　　Voidscankey(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　If(sw

85、5==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay_Nms(20);</p><p>　　If(sw5==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Result1+=100;</p><p>　　

86、LCD1602_write_uint(10,0,result1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　If(sw4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　De

87、lay_Nms(20);</p><p>　　If(sw4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Result1-=100;</p><p>　　LCD1602_write_uint(10,0,result1);</p><p><b>　　}</b&

88、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　If(sw3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay_Nms(20);</p><p>　　If(sw3==0)</p><p><b&g

89、t;　　{</b></p><p>　　Result3=result1;</p><p>　　LCD1602_write_uint(10,1,result3);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　I

90、f(sw2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay_Nms(20);</p><p>　　If(sw2==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Out=1;</b></p&

91、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　Void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p

92、>　　P2_2;//風(fēng)扇關(guān)</p><p>　　LCD1602Init();//1602初始化</p><p>　　ADC0809_Init();//0809初始化</p><p>　　Result3=2000;</p><p><b>　　While(1)</b></p><p><

93、b>　　{</b></p><p>　　LABA=0;//關(guān)喇叭</p><p>　　Result=GetDataFromADC0809();</p><p>　　If(result<result3)</p><p><b>　　Out=0;</b></p><p>　　/

94、/Display();</p><p>　　P2_4=0;綠燈亮</p><p>　　Scankey();</p><p>　　If((result>=(result3-100))&&(out==0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2_3=0

95、;//黃燈報(bào)警，閃爍</p><p>　　Delay_Nms(250);</p><p><b>　　P2_3=1;</b></p><p>　　Delay_Nms(250);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　If((result>=resu

96、lt3)&&(out==0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P2_2=1;//開(kāi)風(fēng)扇</p><p><b>　　P2_4=1;</b></p><p><b>　　P2_3=1;</b></p><p>

97、　　LABA=1;//蜂鳴器響</p><p><b>　　While(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　Result2=GetDataFromADC0809();</p><p>　　//display();</p><p>　　Sc

98、ankey();</p><p>　　If(out==1)break;</p><p>　　If(result2<result3)</p><p><b>　　Break;</b></p><p><b>　　Else</b></p><p><b>　　{&

99、lt;/b></p><p>　　P2_0=0;//紅燈報(bào)警，閃爍</p><p>　　Scankey();</p><p>　　Delay_Nms(500);</p><p><b>　　P2_0=1;</b></p><p>　　Scankey();</p><p&g

100、t;　　Delay_Nms(500)；</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//LCD1602writestring(2,1,”alarm”);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

101、;p>　　P2_2=0;//風(fēng)扇關(guān)</p><p>　　P2_1=1;//電磁閥</p><p><b>　　P2_4=0;</b></p><p><b>　　P2_3=1;</b></p><p><b>　　P2_0=1;</b></p><p&

102、gt;　　LABA=0;//蜂鳴器</p><p>　　//LCD1602writestring(2,1,”normal”);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　A/D轉(zhuǎn)換程序</b></p>

103、<p>　　#include”ADC0809.H”</p><p>　　#include”LCD1602DRIVER.h”</p><p>　　#include<.math.h></p><p>　　/**********初始化ADC0809**********/</p><p>　　Void ADC0809_Int

104、it(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ADC0809_E0=0；</p><p>　　ADC0809_START=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********延時(shí)**********/&

105、lt;/p><p>　　Void delay1(uint t)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　While(t--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***************從ADC0809讀取數(shù)據(jù)********

106、*****/</p><p>　　Unsigned intGetDataFromADC0809()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Ulongtemp;</p><p>　　Floattem1;</p><p>　　Floatx=0,y=0;</p>

107、<p>　　Unsignedlonginta;</p><p>　　Unsignedlongintb;</p><p>　　ADC0809_START= 1;//啟動(dòng)AD</p><p>　　ADC0809_START=0;</p><p>　　Delay1(10);</p><p>&l

108、t;b>　　While(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　If(ADC0809_E0C_BUSY==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ADC0809_E0= 1;</p><p>　　

109、Temp = ADC0809_data;</p><p>　　ADC0809_E0 = 0;</p><p><b>　　Break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　Temp

110、= temp*(4560/255);//5V參考電壓</p><p><b>　　a=temp;</b></p><p>　　x=a/1000+((a/100)%10)*0.1+(a%10)*0.001;</p><p>　　y=1.64*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x;</p><p><b>　

111、　b=y</b></p><p>　　LCD1602_write_uint(0,1,a);</p><p>　　LCD1602_write_uint(0,0,b);</p><p>　　LCD1602writestring(6,0,”ppm”);</p><p><b>　　Return b;</b><

112、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　1602顯示程序</b></p><p>　　#include”LCD1602DRIVER.h”</p><p>　　#include”delay.h”</p><p>　　//******************

113、*********************************</p><p>　　//函數(shù)名稱：voidLCD1602writecommand(uchar command)</p><p>　　//函數(shù)功能：向LCD1602寫入指令</p><p>　　//***************************************************

114、</p><p>　　Void LCD1602writecommand(uchar command)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD1602RW = 0;//寫指令：RW=0，RS=0,E=1</p><p>　　Delay_Nus(500);</p><p>

115、;　　LCD1602RS = 0;</p><p>　　Delay_Nus(500);</p><p>　　LCD1602E = 1;</p><p>　　Delay_Nus(500);</p><p>　　LCD1602DATA = command;</p><p>　　LCD1602E = 0;</p>

116、<p><b>　　}</b></p><p>　　//********************************************</p><p>　　//函數(shù)名稱：void LCD1602writedata(uchar data)</p><p>　　//函數(shù)功能：向LCD1602寫入指令</p>&

117、lt;p>　　//********************************************</p><p>　　Void LCD1602writedata(uchar data)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　LCD1602RW = 0;寫數(shù)據(jù)：RW=0,RS=1</p><

118、;p>　　Delay_Nus(500);</p><p>　　LCD1602RS = 1;</p><p>　　Delay_Nus(500);</p><p>　　LCD1602E = 1;</p><p>　　Delay_Nus(500);</p><p>　　LCD1602DATA = data;</p

119、><p>　　LCD1602E = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//**********************************************</p><p>　　//函數(shù)名稱：void LCD1602setXY(uchar x,uchar y)</p>

120、<p>　　//函數(shù)功能：定義光標(biāo)位置，也就是要顯示數(shù)據(jù)的位置</p><p>　　//**********************************************</p><p>　　Void LCD1602setXY(uchar x,uchar y) //數(shù)據(jù)地質(zhì)指針</p><p><b>　　{</b><

121、/p><p>　　Uchar Address;</p><p><b>　　If(y==1)</b></p><p>　　Address = 0xc0+x; //第二行，0x80+0x40=0xc0</p><p><b>　　Else </b></p><p>　　A

122、ddress = 0x80+x; //第一行</p><p>　　LCD1602writecommand(Address); //送地址</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//**********************************************</p>

123、<p>　　//函數(shù)名稱：void LCD1602setXY(uchar x,uchar y)</p><p>　　//函數(shù)功能：1602初始化，詳見(jiàn)數(shù)據(jù)手冊(cè)</p><p>　　//**********************************************</p><p>　　Void LCD1602Init(void)</p&g

124、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　Delay_Nms(15);</p><p>　　LCD1602writecommand(0x38);</p><p>　　Delay_Nms(5);</p><p>　　LCD1602writecommand(0x38);</p>&l

125、t;p>　　Delay_Nms(5);</p><p>　　LCD1602writecommand(0x38);//顯示模式設(shè)置；設(shè)置16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口</p><p>　　LCD1602writecommand(0x08);//關(guān)顯示</p><p>　　LCD1602writecommand(0x01);//清屏</p>