長(zhǎng)隧道定時(shí)通風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（2015屆）</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)在的汽車數(shù)量飛速增長(zhǎng)。為了方便同行，政府建造了長(zhǎng)隧道方便通車，因?yàn)樗淼辣容^密閉，空間狹小，隨之而來(lái)

2、的就是要解決隧道通風(fēng)排污的問(wèn)題，所謂隧道的通風(fēng)，也就是要排除汽車尾氣和汽油蒸汽，送入新鮮空氣。以便有害物的含量稀釋到國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)一種能定時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括定時(shí)通風(fēng)與一氧化碳采集兩個(gè)基本功能。通過(guò)單片機(jī)對(duì)繼電器的控制，完成對(duì)風(fēng)扇的控制實(shí)現(xiàn)通風(fēng)功能，同時(shí)對(duì)一氧化碳采集器對(duì)空氣中一氧化碳的測(cè)量與預(yù)設(shè)值的比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的控制。</p>&

3、lt;p>　　關(guān)鍵字：軸流風(fēng)機(jī)；STC89C51；mq-5傳感器。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　. As science and technology continues to improve, the current rapid growth in the number of cars. In order to f

4、acilitate peer, the Government built a long tunnel to facilitate the opening of the tunnel because relatively confined space is small, the attendant is to solve the problem of sewage tunnel ventilation,. The ventilation

5、of the garage, which is to exclude the automobile exhaust and gasoline vapors, into the fresh air. The content of harmful substances diluted to state health standards re</p><p>　　This graduation project to d

6、esign a ventilation system timing，The system mainly consists of two basic functions of timing ventilation and carbon monoxide acquisition。Fan control ventilation function microcontroller control relay to complete the acq

7、uisition of carbon monoxide on the measurement of carbon monoxide in air at the same time with the default values ??for comparison, in order to achieve control of the microcontroller.</p><p>　　Keyword：Intell

8、igent ventilation system ；STC89S51；mq-5 Sensor.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1、引 言1</b></p><p><b>　　2、概 述2</b></p><p>　　2.1

9、.長(zhǎng)隧道定時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)介紹3</p><p>　　2.2.單片機(jī)選擇4</p><p>　　2.3本方案設(shè)計(jì)思路5</p><p>　　2.4研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵6</p><p><b>　　3、總體設(shè)計(jì)7</b></p><p><b>　　4、硬件部分8</b>

10、</p><p><b>　　硬件總圖8</b></p><p>　　4.1單片機(jī)介紹8</p><p>　　4.2液晶LCD1602顯示模塊12</p><p><b>　　4.3傳感器13</b></p><p>　　4.4.A/D轉(zhuǎn)化電路模塊17</p&

11、gt;<p>　　4.5風(fēng)扇控制電路19</p><p><b>　　5、軟件設(shè)計(jì)21</b></p><p>　　5.1軟件流程圖21</p><p>　　5.2模塊說(shuō)明21</p><p>　　6、制作與調(diào)試27</p><p>　　6.1硬件的布線與焊接27<

12、/p><p><b>　　6.2焊接27</b></p><p><b>　　6.3調(diào)試27</b></p><p><b>　　6.4實(shí)物圖28</b></p><p><b>　　7、結(jié)論29</b></p><p><

13、;b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　附錄32</b></p><p><b>　　1引 言</b></p><p>　　近年來(lái)，隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車數(shù)量高速增長(zhǎng)，車

14、輛通行問(wèn)題變成了城市交通的一大困難。這就需要政府工程更注重車輛道路發(fā)展，所以就開(kāi)山辟石，大量長(zhǎng)隧道建造起來(lái)了。長(zhǎng)隧道是可以很方便車輛通行，大大減輕了城市交通擁堵的壓力，但另一方面，它的通風(fēng)問(wèn)題也是一大麻煩。</p><p>　　因?yàn)樗淼朗且粋€(gè)相對(duì)密閉的空間，所以通風(fēng)換氣的處理顯得非常重要，2003年4月，于都縣，江西省，一個(gè)隧道里，因?yàn)榻煌〒矶聦?dǎo)致長(zhǎng)龍?jiān)谒淼览?，持續(xù)長(zhǎng)達(dá)四個(gè)小時(shí)，一個(gè)司機(jī)因心肌梗塞而死亡，后來(lái)查出

15、是因?yàn)殚L(zhǎng)隧道里空氣質(zhì)量差，一氧化碳嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致病情發(fā)作，釀成了惡果。</p><p>　　類似事件，在河北石家莊一個(gè)高速路隧道里也同樣發(fā)生過(guò)，因車禍造成交通擁堵在隧道里長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)，三人在隧道里中毒死亡；紅谷灘新區(qū)，南昌市的一工地，民工在隧道里洗滌，在下井的時(shí)候，一氧化碳中毒墜井，后來(lái)施救人員下去，也死亡了；景德鎮(zhèn)市隧道空氣檢驗(yàn)人員對(duì)南德高速長(zhǎng)隧道通風(fēng)情況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，違規(guī)操作，在沒(méi)有使用防護(hù)設(shè)施的情況下，一人進(jìn)去隧

16、道檢測(cè)，由于一氧化碳中毒暈倒，后經(jīng)搶救無(wú)效身亡。</p><p>　　2012年4月2日，北京市三環(huán)區(qū)晏安鎮(zhèn)，兩人施工人員在長(zhǎng)隧道里清渣時(shí)，沒(méi)有采取任何防范措施，中毒暈倒在隧道里，雖然120急救人員奮力營(yíng)救，不幸的是，由于兩人中毒太深，仍不治身亡。這些全都是因?yàn)闆](méi)有處理好密閉空間通風(fēng)問(wèn)題導(dǎo)致的悲劇。所以如何處理好長(zhǎng)隧道的通風(fēng)問(wèn)題，提升空氣質(zhì)量就尤為重要。</p><p>　　對(duì)于長(zhǎng)隧道，衡

17、量長(zhǎng)隧道空氣環(huán)境質(zhì)量好壞的兩個(gè)重要指標(biāo)就是溫度和一氧化碳濃度。由于長(zhǎng)隧道在水泥地的包圍之中，而水泥地的熱穩(wěn)定性比較好，不太容易受大氣溫度的影響，我國(guó)的大部分區(qū)域，都能夠達(dá)到這個(gè)溫度。汽車在長(zhǎng)隧道內(nèi)行駛時(shí)，都要排出尾氣，主要有害氣體是一氧化碳。所以 ，應(yīng)該嚴(yán)格控制長(zhǎng)隧道里一氧化碳的濃度。</p><p>　　我們國(guó)家最近從國(guó)外引進(jìn)了蠻多的的現(xiàn)代化長(zhǎng)隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)，但是基本都是現(xiàn)成的產(chǎn)品，它的控制方法對(duì)于我國(guó)目前的

18、具體條件并不一定適用。怎么合理利用先進(jìn)的長(zhǎng)隧道“綠色”通風(fēng)控制系統(tǒng)，讓它起一定的示范作用以及推廣現(xiàn)代化智能通風(fēng)控制系統(tǒng)任重而道遠(yuǎn)。</p><p>　　因此，本畢業(yè)設(shè)計(jì)使用單片機(jī)控制地下長(zhǎng)隧道通風(fēng)系統(tǒng)，利用單片機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)，一方面能在常規(guī)下進(jìn)行定時(shí)通風(fēng)，另一方面在長(zhǎng)隧道一氧化碳濃度超標(biāo)時(shí)，通過(guò)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的控制使一氧化碳濃度降低，保證空氣質(zhì)量。</p><p><b>　　

19、2概 述</b></p><p>　　當(dāng)代世界, 新技術(shù)革命主要以信息、能源以及材料為三大組成部分,這在世界范圍內(nèi)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。人類歷史進(jìn)程正慢慢由工業(yè)化時(shí)代朝信息化時(shí)代走進(jìn)。而傳感器，因?yàn)閾碛懈兄?、收集、變換、傳輸以及處理各種信息等重要的功能,使其成為和微電子計(jì)算機(jī)相同重要的技術(shù)工具,贏得了世人高度的重視和飛速的發(fā)展。傳感器是收集信息系統(tǒng)最重要的部件,也是電子計(jì)算機(jī)的“五官”,屬于當(dāng)代測(cè)量和控制系

20、統(tǒng)(包含遙感、遙測(cè)、遙控)的重要關(guān)節(jié)?？梢赃@么說(shuō), 傳感器不僅是當(dāng)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)，更是當(dāng)代產(chǎn)業(yè)信息的源泉?，F(xiàn)在,傳感器技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支撐之一, 和通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)一起成為支持整個(gè)并變成現(xiàn)代測(cè)量技藝和自動(dòng)化技術(shù)的主要基礎(chǔ)?？梢韵胂?假如傳感器沒(méi)有高度的保真以及可靠的性能,技術(shù)如果不先進(jìn)的話,那么就無(wú)法獲得準(zhǔn)確的信息，也無(wú)法進(jìn)行精密的檢測(cè),通訊技藝以及計(jì)算機(jī)技藝就無(wú)法有效的融合,繼而發(fā)揮出作用，當(dāng)代測(cè)量和

21、自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)無(wú)法有機(jī)融合，發(fā)揮它們最大的效用?，F(xiàn)代社會(huì),傳感器技術(shù)作用越來(lái)越大，從宇宙搜索、海洋開(kāi)采,到防御建設(shè)、以及工農(nóng)業(yè)發(fā)展;從研究現(xiàn)代生命科學(xué)的每一個(gè)部分，包括環(huán)境保護(hù)和困情預(yù)報(bào)在內(nèi);從人</p><p>　　目前在各個(gè)領(lǐng)域,比如國(guó)防科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境維護(hù)、交通運(yùn)輸、智能控制以及家用電器等傳感器己經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。所以傳感器的分類大致可以,分為產(chǎn)業(yè)用、農(nóng)業(yè)用、民用、科技用、醫(yī)療用、軍事用、環(huán)保用和家

22、電用等方面。如果要從不同的場(chǎng)合來(lái)分的話,還可以分為汽車、艦船、機(jī)器、宇宙飛船、防災(zāi)等用途傳感器。另外,因?yàn)閭鞲衅魇褂媚康牡牟煌?分為測(cè)量、視覺(jué)、檢查、診斷、控制和分析等用途傳感器。我這個(gè)作品選用的是簡(jiǎn)單而且操作容易的氣體傳感器對(duì)空氣中一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行采集測(cè)量。</p><p>　　一般長(zhǎng)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)為貫穿通風(fēng)方式，就是根據(jù)按防火區(qū)域的不同，分成好幾個(gè)送、排風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)，這些系統(tǒng)也可以作為排煙系統(tǒng)，即所謂

23、的“一系兩用”，為了確保排風(fēng)效率排風(fēng)口必須布置均勻。但是這些排風(fēng)系統(tǒng)因?yàn)榕棚L(fēng)量比較大，它們的排風(fēng)管都很龐大，這些復(fù)雜碩大的排氣管道，不僅占用了隧道里很大一部分空間，使隧道的使用率下降，還提高了長(zhǎng)隧道地基的開(kāi)挖成本、土地投資以及設(shè)備投資，系統(tǒng)復(fù)雜，安裝工程浩大，有可能引起風(fēng)管和其他管線的交錯(cuò)問(wèn)題。所以眼下首要考慮的就是怎么降低能耗，同時(shí)提升隨道通風(fēng)效率。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,單片機(jī)無(wú)疑是人們的重要選擇之一，因?yàn)樗男苣芙o人們帶來(lái)很

24、大的方便，比如智能通風(fēng)系統(tǒng)，就是一個(gè)很好的例子，隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)單片機(jī)的要求也越來(lái)越高，我們需要它為現(xiàn)代社會(huì)包括人們的工作和生活以及科研提供更好更便利的設(shè)施，現(xiàn)代社會(huì)向著數(shù)字化，智能化控制方向發(fā)展就需要不斷提高單片機(jī)技術(shù)。 本設(shè)計(jì)所介紹的定時(shí)通風(fēng)控制與傳統(tǒng)自然通風(fēng)及中央空調(diào)控制系統(tǒng)相比，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，讀數(shù)方便，顯示的信息比較多，實(shí)現(xiàn)了智能化，反饋行輸出，其輸出測(cè)量值采用液晶顯示，易于觀察。</p>

25、<p>　　單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展得比較成熟，已經(jīng)普遍應(yīng)用到我們生活、工作、科研等各個(gè)領(lǐng)域,單片機(jī)是一種電壓低、性能高的CMOS 8位微處理器，比如AT89C51，它帶有4K字節(jié)，屬于FLASH存儲(chǔ)器，還有AT89C2051，它帶2K字節(jié)，具有閃存可編程可擦除等功能。單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次。和單片機(jī)相兼容的是具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳。ATME

26、L的AT89C51是一種效能很高的微控制器，它的一種簡(jiǎn)要版本就是AT89C2051，它可以將多功能8位CPI和閃存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中。AT89C51單片機(jī)為好多嵌入式系統(tǒng)提供了一種較靈活且價(jià)格實(shí)惠的。同時(shí)也為本文設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)實(shí)的條件支持。我寫(xiě)的這篇論文主要介紹了C89S51單片機(jī)的定時(shí)控制風(fēng)扇系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了利用氣體傳感器mq-5開(kāi)發(fā)檢測(cè)氣體系統(tǒng)的過(guò)程其中部分電路也進(jìn)行了介紹,這系統(tǒng)可以方便實(shí)現(xiàn)氣體的采集以及顯示。</p>

27、<p>　　2.1.長(zhǎng)隧道定時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)介紹</p><p><b>　　2.11.工作原理</b></p><p>　　單片機(jī)現(xiàn)在和我們生活的息息相關(guān)，幾乎沒(méi)有什么地方不會(huì)用到單片機(jī)的。例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳送，航天儀器上的各種儀表控制，重型武器上的導(dǎo)航裝置，錄像機(jī)、攝像機(jī)、遙控電視機(jī)的控制，工業(yè)智能化過(guò)程的有效控制和數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在被廣泛使用的智能I

28、C卡，私人轎車的安保系統(tǒng)，以及機(jī)器人，遙控玩具等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)智能控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能防爆、醫(yī)療器械等了。所以現(xiàn)在好多工程師，科學(xué)家們都致力于學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)單片機(jī)，希望能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)最大智能化。長(zhǎng)隧道定時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的工作原理是用傳感器采集空氣中的氣體濃度信息，交由單片機(jī)處理后顯示，并在濃度超過(guò)設(shè)定的閥值時(shí)啟動(dòng)通風(fēng)反饋系統(tǒng)，是風(fēng)扇能持續(xù)運(yùn)作使空氣中有害氣體降低。該系統(tǒng)一般包括濃度采集部分、A/D轉(zhuǎn)換部分、顯示部分以及定時(shí)通風(fēng)系

29、統(tǒng)部分。</p><p><b>　　2.12系統(tǒng)原理</b></p><p>　　傳感器在空氣中接收氣體的濃度信息，隨著氣體濃度的不同，A/D轉(zhuǎn)換電路得到不同的輸入電壓，并輸出不同的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)會(huì)對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并在LCD顯示屏上顯示對(duì)應(yīng)的濃度值。一旦單片機(jī)發(fā)現(xiàn)輸入過(guò)來(lái)的值超過(guò)了規(guī)定的閥值，便會(huì)啟動(dòng)風(fēng)扇使其持續(xù)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)反饋功能，在傳感器濃度低于限定值時(shí)

30、，通過(guò)單片機(jī)對(duì)鍵盤(pán)掃描控制風(fēng)扇按照設(shè)定的通風(fēng)時(shí)間運(yùn)作。</p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，具有超強(qiáng)的處理功能，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，它的的中央處理器CPU和隨機(jī)存儲(chǔ)器ROM、只讀存儲(chǔ)器RAM，還有多種I/O口以及中斷的系統(tǒng)、計(jì)時(shí)器等功能，把這些器件集成到一塊芯片上，組成一個(gè)很小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，繼而在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大量使用，使其功能最大化?？梢宰匪莸?0年前，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)只有4到8位，然而現(xiàn)在卻有32位

31、，可見(jiàn)其發(fā)展速度之快。 </p><p>　　一氧化碳傳感器是統(tǒng)稱，所有可以檢測(cè)一氧化碳濃度的傳感器都可以稱為一氧化碳傳感器。一氧化碳傳感器按原理可分為紅外一氧化碳傳感器（紅外光原理）可達(dá)高精確度，激光一氧化碳傳感器（二極管激光原理）量程可達(dá)百分級(jí)別，光干涉式CO傳感器（差不多也是光學(xué)原理），催化燃燒式CO傳感器（力學(xué)原理），電催化式CO傳感器（物理學(xué)原理）。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)

32、換器，也就是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通常稱為ADC，是將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件件。在實(shí)際應(yīng)用中，通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器把一個(gè)輸出數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸入電壓信號(hào)?？墒菙?shù)字信號(hào)沒(méi)有太大的用處和意義，它只是表示一個(gè)量詞。所以每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要用一個(gè)參照物來(lái)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，一般比較常用的是可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小，因?yàn)樗苡袇⒖紭?biāo)準(zhǔn)價(jià)值?？墒禽敵龅臄?shù)字?jǐn)?shù)量就表示輸入信號(hào)和參考信號(hào)的差值大小。</p><p>　　ADC0833 是美

33、國(guó)墨爾本半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種芯片，它有8 位分辨率、可以進(jìn)行雙通道A/D轉(zhuǎn)換。但它讓單片機(jī)愛(ài)好者歡迎的是因?yàn)樗w積小，價(jià)格優(yōu)惠而且兼容性好，性價(jià)比很高，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。對(duì)本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)價(jià)格方面也能承受，故選擇該款芯片。</p><p>　　我的設(shè)計(jì)將采用AT89B51單片機(jī)和,MQ-5傳感器和ADB8032A/D轉(zhuǎn)換芯片[5]。</p><p><b>　　2.2.單片機(jī)選擇&

34、lt;/b></p><p>　　89C51單片機(jī)電壓低，性能高，帶有4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的CMOS8位微處理器。各個(gè)領(lǐng)域,單片機(jī)是一種電壓低、性能高的CMOS 8位微處理器，比如AT89C51，它帶有4K字節(jié)，屬于FLASH存儲(chǔ)器，還有AT89C2051，它帶2K字節(jié)，具有閃存可

35、編程可擦除等功能。單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次。和單片機(jī)相兼容的是具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳。89C單片機(jī)價(jià)格實(shí)惠，所以很多嵌入式控制系統(tǒng)方案中都會(huì)用到它。同時(shí)，在現(xiàn)代教學(xué)中51單片機(jī)是被提到次數(shù)最多，使用最廣的單片機(jī)系統(tǒng)，編程等方面已經(jīng)十分成熟與完善，因此我選擇51單片機(jī)作為我系統(tǒng)的核心控制器[6]。</p><p>　　2.3本

36、方案設(shè)計(jì)思路</p><p>　　2.3.1風(fēng)扇控制 </p><p>　　方案1：繼電器控制風(fēng)扇。首先考慮單片機(jī)輸出電流較弱，無(wú)法控制風(fēng)扇運(yùn)作的情況下，引入繼電器系統(tǒng)。單片機(jī)屬于用電較低的器件,它們的工作電壓一般只在5V左右甚至更低。驅(qū)動(dòng)電流甚至在mA級(jí)別以下。所以如果把它們用在大功率的器件,比如控制電動(dòng)機(jī),明顯是不可以的，很可能造成事故.所以,就需要有一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)作鋪墊,這個(gè)鋪墊便是所謂

37、的“功率驅(qū)動(dòng)”。繼電器驅(qū)動(dòng)便是一個(gè)簡(jiǎn)單高效率的功率驅(qū)動(dòng)鋪墊。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,繼電器驅(qū)動(dòng)包含兩部分:一是對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),因?yàn)槔^電器在對(duì)單片機(jī)應(yīng)用中需要提供功率;第二是用繼電器去驅(qū)動(dòng)另外的負(fù)載,例如繼電器能夠驅(qū)動(dòng)中間繼電器,也能夠直接驅(qū)動(dòng)接觸器,因而,繼電器驅(qū)動(dòng)被看做是單片機(jī)和其他大功率負(fù)載的接口。</p><p>　　圖2-1 繼電器控制風(fēng)扇電路圖</p><p>　　這里我采用的是用S80

38、50三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器，當(dāng)開(kāi)機(jī)后，單片機(jī)初始化后的P2.3/P2.4為高電平，＋5伏電源經(jīng)過(guò)電阻使三極管導(dǎo)通，所以開(kāi)機(jī)后繼電器一直處于吸合狀態(tài)，如果要使相應(yīng)三極管的基極被拉低到零伏左右，我們就只需在程序中給單片機(jī)一條：CLR P2.3或者CLR P2.4的指令，這樣相應(yīng)的三極管截至，從而使繼電器斷電釋放，因?yàn)樗欣^電器都有一個(gè)常開(kāi)常閉的截點(diǎn)，為了在其他電路中可以方便使用，繼電器線圈兩頭反相串聯(lián)的二極管的功能是吸收反向電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)對(duì)

39、應(yīng)的驅(qū)動(dòng)三極管，但比較簡(jiǎn)單的是這種繼電器驅(qū)動(dòng)方式的硬件結(jié)構(gòu)。不過(guò)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的耗電十分嚴(yán)重，在使用電池輸入的情況下，并不適合，所以經(jīng)過(guò)考慮放棄。</p><p>　　方案2：由于從單片機(jī)輸出信號(hào)的功率很弱，即使電機(jī)驅(qū)動(dòng)在無(wú)其它外在負(fù)載時(shí)也不能帶動(dòng)電機(jī)，所以為了提高輸出電機(jī)信號(hào)的功率，實(shí)際電路中我們加入了電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，所以從圖中可以看出這樣我們能根據(jù)實(shí)際需要來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，一塊ULN2003芯片可以驅(qū)動(dòng)

40、兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，它的使能端能夠接高低電平，要進(jìn)行軟件控制的話也可以利用單片機(jī)來(lái)控制，很符合各種復(fù)雜電路的需要。另外，ULN2003的驅(qū)動(dòng)功率較大，能夠根據(jù)輸入電壓的大小輸出不同的電壓和功率，解決負(fù)載能力不足的問(wèn)題。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如下圖2-8所示</p><p>　　圖2-2電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖</p><p>　　但是在實(shí)際的運(yùn)作中，這個(gè)方案所需要的代碼過(guò)于繁瑣所以放棄。 </p>&

41、lt;p>　　方案3：用三極管來(lái)控制。半導(dǎo)體三極管人稱“晶體三極管”簡(jiǎn)稱“晶體管”。在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的PN結(jié)，組成一個(gè)PNP（或NPN）結(jié)構(gòu)?；鶇^(qū)在中間的N區(qū)（或者叫P區(qū)），發(fā)射區(qū)和集電區(qū)在兩邊，這三部電極引分都由一條線引導(dǎo)， 基極叫B、發(fā)射極叫E和集電極叫C，它們的作用是能放大、振蕩或開(kāi)關(guān)等，屬于半導(dǎo)體電子器件。當(dāng)三極管發(fā)射結(jié)的電壓比PN結(jié)的導(dǎo)通電壓大時(shí)，基極電流為0，集電極電流以及發(fā)射極電流都為0，這時(shí)

42、集電極就像是開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，導(dǎo)致三極管失去了放大電流的作用，即三極管處于截止?fàn)顟B(tài)。在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)可控制并且風(fēng)扇能良好的運(yùn)作，因此選擇該系統(tǒng)。</p><p>　　2.3.2顯示控制 </p><p>　　方案1：用四位七段數(shù)碼管，對(duì)于數(shù)碼顯示，顯示的數(shù)據(jù)信息比較有限，而且顯示的控制比較繁瑣，因此我們放棄了這種方案。</p><p>　　方案2：用液晶

43、LCD1602顯示，可以顯示的數(shù)據(jù)信息比較多，對(duì)液晶的控制寫(xiě)入比較簡(jiǎn)單，而且它的價(jià)格然我們接受的起，所以我們選擇了方案2。</p><p>　　2.4研發(fā)方向和技術(shù)關(guān)鍵</p><p>　　（1）單片機(jī)定時(shí)通風(fēng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；</p><p>　　（2）單片機(jī)氣體采集電路、最小系統(tǒng)電路、電路檢測(cè)的設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）一氧化碳超限報(bào)

44、警器軟件設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）電路的模擬仿真，并記錄所要的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　3總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)是集自動(dòng)通風(fēng)與一氧化碳濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)為一體的地下車庫(kù)自動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，利用市場(chǎng)上能買到的器件搭建的方便有效的通風(fēng)系統(tǒng)。其工作原理是，用單片機(jī)控制繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇運(yùn)作時(shí)間的控制，從而實(shí)現(xiàn)控制通

45、風(fēng)時(shí)間的目的，同時(shí)，利用一氧化碳采集器，對(duì)空氣中一氧化碳進(jìn)行測(cè)量控制，與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較從而使單片機(jī)控制繼電器使其持續(xù)運(yùn)作，從而達(dá)到對(duì)空氣中一氧化碳濃度的控制。</p><p><b>　　以下是系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　圖3-1 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　系統(tǒng)工作流程介紹：

46、</b></p><p>　?。?）上電，使系統(tǒng)進(jìn)入工作。</p><p>　?。?）MQ-4傳感器采集空氣中一氧化碳濃度信息。</p><p>　?。?）ADC0832把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)中。</p><p>　　（4）51單片機(jī)將信號(hào)處理，轉(zhuǎn)換為一氧化碳的濃度值顯示在LCD1062上。</p>&

47、lt;p>　?。?）在單片機(jī)中，對(duì)當(dāng)前的一氧化碳濃度與設(shè)定的閥值濃度進(jìn)行比較。沒(méi)超過(guò)，按照系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間間隔開(kāi)始控制運(yùn)作。</p><p>　?。?）若當(dāng)前甲烷濃度超過(guò)了設(shè)定的閥值，開(kāi)啟反饋系統(tǒng)，風(fēng)扇持續(xù)運(yùn)作。</p><p>　?。?）按下復(fù)位鍵后將重新進(jìn)行檢測(cè)和比較。</p><p><b>　　4、硬件部分</b></p>

48、;<p>　　STC89C51單片機(jī)是本系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)由，液晶顯示系統(tǒng)繼電器，風(fēng)扇以及一氧化碳檢測(cè)系統(tǒng)等部分組成。</p><p><b>　　硬件總圖</b></p><p><b>　　圖4-1總體硬件圖</b></p><p><b>　　4.1單片機(jī)介紹</b>&

49、lt;/p><p>　　單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展得比較成熟，已經(jīng)普遍應(yīng)用到我們生活、工作、科研等各個(gè)領(lǐng)域,單片機(jī)是一種電壓低、性能高的CMOS 8位微處理器，比如AT89C51，它帶有4K字節(jié)，屬于FLASH存儲(chǔ)器，還有AT89C2051，它帶2K字節(jié)，具有閃存可編程可擦除等功能。單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次。和單片機(jī)相兼容的是具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令

50、集和輸出管腳。ATMEL的AT89C51是一種效能很高的微控制器，它的一種簡(jiǎn)要版本就是AT89C2051，它可以將多功能8位CPI和閃存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中。AT89C51單片機(jī)為好多嵌入式系統(tǒng)提供了一種較靈活且價(jià)格實(shí)惠的。同時(shí)也為本文設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)實(shí)的條件支持。我寫(xiě)的這篇論文主要介紹了C89S51單片機(jī)的定時(shí)控制風(fēng)扇系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了利用氣體傳感器mq-5開(kāi)發(fā)檢測(cè)氣體系統(tǒng)的過(guò)程其中部分電路也進(jìn)行了介紹,這系統(tǒng)可以方便實(shí)現(xiàn)氣體的采集以及顯示

51、。</p><p>　　早期階段: 單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次。和單片機(jī)相兼容的是具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳。ATMEL的AT89C51是一種效能很高的微控制器。</p><p>　　中期發(fā)展: 單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展得比較成熟，已經(jīng)普遍應(yīng)用到我們生活、工作、科研等各個(gè)領(lǐng)域,單片機(jī)是一種電壓低、性能高的CMOS

52、 8位微處理器，比如AT89C51，它帶有4K字節(jié)，屬于FLASH存儲(chǔ)器，還有AT89C2051，它帶2K字節(jié)，具有閃存可編程可擦除等功能。單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次。</p><p>　　當(dāng)前趨勢(shì): AT89C51單片機(jī)為好多嵌入式系統(tǒng)提供了一種較靈活且價(jià)格實(shí)惠的。同時(shí)也為本文設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)實(shí)的條件支持。我寫(xiě)的這篇論文主要介紹了C89S51單片機(jī)

53、的定時(shí)控制風(fēng)扇系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了利用氣體傳感器mq-5開(kāi)發(fā)檢測(cè)氣體系統(tǒng)的過(guò)程其中部分電路也進(jìn)行了介紹,這系統(tǒng)可以方便實(shí)現(xiàn)氣體的采集以及顯示。</p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，具有超強(qiáng)的處理功能，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，它的的中央處理器CPU和隨機(jī)存儲(chǔ)器ROM、只讀存儲(chǔ)器RAM，還有多種I/O口以及中斷的系統(tǒng)、計(jì)時(shí)器等功能，把這些器件集成到一塊芯片上，組成一個(gè)很小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，繼而在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大量使

54、用，使其功能最大化?？梢宰匪莸?0年前，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)只有4到8位，然而現(xiàn)在卻有32位，可見(jiàn)其發(fā)展速度之快。 </p><p>　　一氧化碳傳感器是統(tǒng)稱，所有可以檢測(cè)一氧化碳濃度的傳感器都可以稱為一氧化碳傳感器。一氧化碳傳感器按原理可分為紅外一氧化碳傳感器（紅外光原理）可達(dá)高精確度，激光一氧化碳傳感器（二極管激光原理）量程可達(dá)百分級(jí)別，光干涉式CO傳感器（差不多也是光學(xué)原理），催化燃燒式CO傳感器（力學(xué)原理），電催

55、化式CO傳感器（物理學(xué)原理）。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器，也就是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通常稱為ADC，是將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件件。在實(shí)際應(yīng)用中，通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器把一個(gè)輸出數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸入電壓信號(hào)?？墒菙?shù)字信號(hào)沒(méi)有太大的用處和意義，它只是表示一個(gè)量詞。所以每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要用一個(gè)參照物來(lái)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，一般比較常用的是可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小，因?yàn)樗苡袇⒖紭?biāo)準(zhǔn)價(jià)值?？墒禽敵龅臄?shù)字?jǐn)?shù)量就表示輸入信號(hào)和參

56、考信號(hào)的差值大小。</p><p>　　ADC0833 是美國(guó)墨爾本半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種芯片，它有8 位分辨率、可以進(jìn)行雙通道A/D轉(zhuǎn)換。但它讓單片機(jī)愛(ài)好者歡迎的是因?yàn)樗w積小，價(jià)格優(yōu)惠而且兼容性好，性價(jià)比很高，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。對(duì)本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)價(jià)格方面也能承受，故選擇該款芯片。。 　　</p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，具有超強(qiáng)的處理功能，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，它的的中央處

57、理器CPU和隨機(jī)存儲(chǔ)器ROM、只讀存儲(chǔ)器RAM，還有多種I/O口以及中斷的系統(tǒng)、計(jì)時(shí)器等功能，把這些器件集成到一塊芯片上，組成一個(gè)很小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，繼而在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)大量使用，使其功能最大化?？梢宰匪莸?0年前，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)只有4到8位，然而現(xiàn)在卻有32位，可見(jiàn)其發(fā)展速度之快。 </p><p>　　一氧化碳傳感器是統(tǒng)稱，所有可以檢測(cè)一氧化碳濃度的傳感器都可以稱為一氧化碳傳感器。一氧化碳傳感器按原理可分為紅外一

58、氧化碳傳感器（紅外光原理）可達(dá)高精確度，激光一氧化碳傳感器（二極管激光原理）量程可達(dá)百分級(jí)別，光干涉式CO傳感器（差不多也是光學(xué)原理），催化燃燒式CO傳感器（力學(xué)原理），電催化式CO傳感器（物理學(xué)原理）。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器，也就是模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通常稱為ADC，是將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件件。在實(shí)際應(yīng)用中，通常用模數(shù)轉(zhuǎn)換器把一個(gè)輸出數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸入電壓信號(hào)。可是數(shù)字信號(hào)沒(méi)有太大的用處

59、和意義，它只是表示一個(gè)量詞。所以每一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要用一個(gè)參照物來(lái)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，一般比較常用的是可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小，因?yàn)樗苡袇⒖紭?biāo)準(zhǔn)價(jià)值?？墒禽敵龅臄?shù)字?jǐn)?shù)量就表示輸入信號(hào)和參考信號(hào)的差值大小。</p><p>　　ADC0833 是美國(guó)墨爾本半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種芯片，它有8 位分辨率、可以進(jìn)行雙通道A/D轉(zhuǎn)換。但它讓單片機(jī)愛(ài)好者歡迎的是因?yàn)樗w積小，價(jià)格優(yōu)惠而且兼容性好，性價(jià)比很高，目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。對(duì)本設(shè)計(jì)

60、來(lái)說(shuō)價(jià)格方面也能承受，故選擇該款芯片。</p><p>　　4.11.STC89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　STC89C51單片機(jī)按照功能劃分的話，它主要由并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、以及特殊功能寄存器等部分組成，是把那些控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的電路芯片上。電壓低、性能高的CMOS 8位微處理器，比如

61、AT89C51，它帶有4K字節(jié)，屬于FLASH存儲(chǔ)器，還有AT89C2051，它帶2K字節(jié)，具有閃存可編程可擦除等功能。單片機(jī)運(yùn)用ATMOL高密度易保留存儲(chǔ)器制造技術(shù)，造就了其可擦除只讀存儲(chǔ)器能重復(fù)擦除1000多次，它應(yīng)該可以算是一個(gè)完整的微計(jì)算機(jī)，只是這個(gè)微計(jì)算機(jī)與一般的不同，它有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。在開(kāi)關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制等方面1位機(jī)非常有效；和1位機(jī)不同的是，8位機(jī)的長(zhǎng)處是在數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算處理等方面

62、。將51單片機(jī)中的8位機(jī)以及1位機(jī)的硬件資源組合在一起，讓它們兩個(gè)互助互利，這是單片機(jī)技術(shù)發(fā)展上的一個(gè)重大突破，單片機(jī)設(shè)計(jì)的精妙之處也在于此。</p><p>　　4.12.最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　STC89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。如果STC89C51單片機(jī)組成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路就可以，如

63、圖2-3所示。受集成度的影響，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能運(yùn)用在一些小型控制單元中。它運(yùn)用特點(diǎn)如下：</p><p>　　有大量I/O口線可以讓用戶使用。</p><p>　　內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。</p><p>　　應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)具有特殊性。</p><p>　　圖4-2 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p><

64、b>　　4.13時(shí)鐘電路</b></p><p>　　STC89C51要想形成時(shí)鐘的話也不容易，雖然它內(nèi)部有振蕩電路，，但還不夠，外部必須附加電路。STC89C51單片機(jī)生產(chǎn)時(shí)鐘的方法一共有兩種。內(nèi)部時(shí)鐘方法和外部時(shí)鐘方法。</p><p>　　我的設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方法，在XTAL1、XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，因?yàn)樾酒瑑?nèi)部有振蕩電路，這時(shí)內(nèi)部的振蕩電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩

65、。我本著簡(jiǎn)便的概念采用最簡(jiǎn)單的內(nèi)部時(shí)鐘方式，就是用外接晶體以及電容組成并聯(lián)諧振回路。振蕩晶體頻率在11.059MHz左右。雖然大小沒(méi)有嚴(yán)對(duì)電容格要求，但因?yàn)殡娙荽笮?huì)對(duì)振率輸出的穩(wěn)定蕩頻性和振蕩起振速度會(huì)電路有些許影響，CX1、CX2的取值在20pF-100pF之間，因?yàn)樵?0pF-30pF時(shí)振蕩器的頻率穩(wěn)定性比較高。所以本設(shè)計(jì)中，電容選擇22pF。</p><p><b>　　4.14復(fù)位電路<

66、/b></p><p>　　STC89C51想要必須實(shí)現(xiàn)復(fù)位通過(guò)外部電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。施密器用來(lái)抑特觸發(fā)制噪聲，通過(guò)復(fù)位引腳RST，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2, 復(fù)位電過(guò)施特路通觸發(fā)器的電平輸出采樣一次，這樣就所需要得到內(nèi)部位和按復(fù)位操作的信號(hào)。</p><p>　　復(fù)種方式：上電位電路兩自動(dòng)復(fù)鈕復(fù)位。</p><p>　　上電自動(dòng)就能夠復(fù)位電簡(jiǎn)單的是路中最通過(guò)外部給

67、電容充電復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。只要電壓的上升超過(guò)1毫秒,自動(dòng)上時(shí)間不電復(fù)位實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　4.2液晶LCD1602顯示模塊</p><p>　　圖4-3 LCD電路圖</p><p>　　1602字符型液晶模塊，帶有背光，現(xiàn)在大部分制系統(tǒng)中都會(huì)工業(yè)控使用到它。1602的16腳接口非常標(biāo)準(zhǔn)，其引腳功能如下：</p><p>　

68、　第1腳：VSS為地電源，接GND。</p><p>　　第2腳：VDD接5V正電源。</p><p>　　第3腳：VL使能夠個(gè)10K的電位通過(guò)一用的時(shí)侯整對(duì)比度，從而器來(lái)調(diào)為液晶顯示對(duì)器調(diào)整比度，當(dāng)接正時(shí)候?qū)Ρ鹊谋容^度電源弱，反之的比接地電源度較高，當(dāng)對(duì)高時(shí)時(shí)候?qū)Ρ榷忍蜁?huì)產(chǎn)生“鬼魅”。</p><p>　　第4腳：RW是寄存器，當(dāng)電平器選擇高時(shí)選寄存器，當(dāng)電平擇

69、數(shù)據(jù)低時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：RS是讀寫(xiě)開(kāi)始寫(xiě)信號(hào)線，電平高時(shí)操作，電平開(kāi)始讀低時(shí)操作。如低電果都是平時(shí)就指RS和RW令或能寫(xiě)入顯示地址，如果平高電而RW是平就能RS是低電讀忙信號(hào)，如果而R使能W是低電是高電平RS平就能寫(xiě)入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端變成低稱為端，要讓液執(zhí)行命晶模塊令，就E端必須把從高電平跳電平。</p><p>

70、;　　第7腳：~ D7 D0 8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：BLA反光電源的正極(+5V)引腳輸入。</p><p>　　第16腳：BLK反光電源負(fù)極，接地。</p><p>　　1602液帶有標(biāo)準(zhǔn)晶模塊內(nèi)部字庫(kù)，內(nèi)部（GROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了的存儲(chǔ)器195個(gè)5×8點(diǎn)陣字符，34個(gè)5×20點(diǎn)陣字符。除此之外還有字符生成RAM（CGR

71、AM）512字節(jié)，讓我們自己定義字符。如表1所示，這些字符有：中文字母、英文字母的大小寫(xiě)字母以及常用的符號(hào)和日文字母等等，每一個(gè)字有相應(yīng)的代碼，例如大寫(xiě) “A”的符都會(huì)代碼是01000001B（40H），在顯模塊把地址40H中示的時(shí)候的點(diǎn)陣圖以看到形顯示出來(lái)，我們就可字母“A”。</p><p>　　液晶模塊這個(gè)效率顯示顯示器件比較慢，所以在每條之前一定要確指令執(zhí)行認(rèn)模字符的塊顯示為，即表示空閑，不然示字符的時(shí)指

72、令失敗。為了告訴模低電平塊顯示位置，在顯器這個(gè)候必須要先示字輸入顯符地址。</p><p><b>　　4.3傳感器</b></p><p>　　4.31氣體傳感器概述</p><p>　　氣體裝傳份和置可以將氣體的成體濃度等可被人員和儀器儀表以及計(jì)算機(jī)利用的信息！氣體傳感器的歸類一般不確定也不科學(xué)，歸為化學(xué)傳感器類。氣體傳感器有5種類型：半導(dǎo)

73、傳感體氣感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導(dǎo)傳感定以及器、紅信式氣體息變成外體傳感器等，其特性有線氣線氣以下幾個(gè)方面。穩(wěn)有目標(biāo)定性：穩(wěn)區(qū)工是基性響移間應(yīng)的穩(wěn)定性，在傳時(shí)間內(nèi)，由零點(diǎn)（即沒(méi)感器作氣體時(shí)）決定，整個(gè)本是基本漂移構(gòu)出時(shí)間內(nèi)傳結(jié)漂所使指感器輸出響應(yīng)的變化。區(qū)間漂響應(yīng)理想情況下是傳感變作移器連續(xù)中的輸化，表現(xiàn)為傳工整個(gè)作器輸出信號(hào)在工感時(shí)間內(nèi)的降低。，一個(gè)傳感變化量在連器輸出續(xù)工作條測(cè)輸入件下，每于10%。靈敏度：置

74、于目指?jìng)鳂?biāo)氣靈敏度是感器與被變化量之比，主于年零點(diǎn)漂要依賴移小傳術(shù)。大多感技數(shù)氣體傳器用的感器的設(shè)采用要理和是種求要有特計(jì)理都足原體性電化學(xué)、物光學(xué)。首先生學(xué)、考慮的是選擇一標(biāo)夠化感種敏物技術(shù)，它對(duì)敏性。選擇目的靈性：選擇通過(guò)測(cè)量由以氣體要某一的干擾氣體種濃度所產(chǎn)生的傳所應(yīng)來(lái)性可感體確定，也被稱響為交產(chǎn)生器叉靈個(gè)響一定濃敏應(yīng)等價(jià)于度這度的目的傳器響感標(biāo)氣應(yīng)。這蹤多種氣體的應(yīng)用中在追非常重要的，靈降低抗</p><p&

75、gt;　　氣體傳般包括，靈感器的一敏基本度、選定特征性等，為了感器的敏讓氣體傳擇特性達(dá)性和穩(wěn)感到最好，可以料和開(kāi)發(fā)通當(dāng)?shù)牟倪^(guò)選材料來(lái)達(dá)擇適新到目的。</p><p><b>　　4.32傳感器分類</b></p><p><b>　　1.半導(dǎo)氣體傳感器</b></p><p>　　這些類型的傳感器比例大概是60%在氣體傳感

76、器中，可分為電導(dǎo)型以及非電導(dǎo)型，根據(jù)原理,可以分為表面型以及容積控制型。(1 ) 電導(dǎo)型中SnO2半導(dǎo)體是典型的氣敏元件，其傳感原表面型理是型半導(dǎo)體材料。當(dāng)SnO2為n強(qiáng)加電壓時(shí)，半導(dǎo)度升高，氧氣被電子元件體材科溫吸附從而氣體H2、CO、CH4存在時(shí)，就會(huì)讓半導(dǎo)電阻下降，電導(dǎo)體表面上升，因?yàn)殡妼?dǎo)體濃度成比倒。這類變化和氣傳件稱為電化感器元學(xué)池，可以為離解隔質(zhì)進(jìn)行膜傳導(dǎo)，子對(duì)固體電分為兩類陽(yáng)離子選擇性傳導(dǎo)以及陰離子傳導(dǎo)，它的較強(qiáng)，感器研究

77、也比較多的是固體電解質(zhì)傳感器，它的人們對(duì)這類固體電氧化鋯傳原理是利用側(cè)兩個(gè)等于濃差電池的電勢(shì)。電池之位差從而創(chuàng)造出鉻間的電解質(zhì)，現(xiàn)在穩(wěn)定這類隔的氧化膜兩傳感器已成功應(yīng)用于鋼水及發(fā)動(dòng)機(jī)空燃成分比等測(cè)量中。為了中氧的測(cè)固態(tài)電定以改變固體電解質(zhì)導(dǎo)電不足的缺陷，近年來(lái)科學(xué)解質(zhì)上通過(guò)燕鍍一層氣體敏膜，把家在圍周環(huán)境中的及介質(zhì)中可以移動(dòng)的粒子數(shù)量結(jié)合起來(lái)。這類氣體分子數(shù)量以傳感器元件稱學(xué)池，可以為電化為離子對(duì)固進(jìn)行隔膜傳導(dǎo)，分為兩類體電解質(zhì)離子傳導(dǎo)

78、以及陰離子傳導(dǎo)，它的選擇隔膜兩性較強(qiáng)，人感器研究也比較多的電池的是氧化鋯固體電</p><p>　　2.固體電解質(zhì)氣體傳感器</p><p>　　件稱為電為兩類化學(xué)池，可以為離子對(duì)固體電隔膜解質(zhì)進(jìn)行傳導(dǎo)，分陽(yáng)離子傳導(dǎo)離子傳導(dǎo)，擇性以及陰較強(qiáng)，人們它的選傳感器研究也比較多的是氧對(duì)這類化鋯固體，它的隔側(cè)電解膜兩質(zhì)傳化鉻固體感器兩個(gè)電池之間的電位差等于濃差電池的電勢(shì)。從而原理是利用創(chuàng)造出穩(wěn)定的氧

79、電解質(zhì)，現(xiàn)在可以移器元來(lái)科動(dòng)的粒這類傳感器已成功應(yīng)用于鋼中子數(shù)水中氧及發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境中的氣體分子空燃成分比等測(cè)量中。為了改變燕鍍一固體導(dǎo)電不足的缺陷，近年這的測(cè)定以類傳感學(xué)家在固態(tài)電解質(zhì)上通過(guò)層氣體敏膜，把圍周數(shù)電解質(zhì)量以及介質(zhì)量結(jié)合起來(lái)。</p><p>　　3.接觸燃燒式氣體傳感器</p><p>　　接觸燃燒式傳感器可以用來(lái)檢測(cè)H2、CO、CH4等氣體。燃燒熱和氣體濃度有關(guān)，可燃?xì)怏w表面

80、接觸催化劑 Pt 、Pd就會(huì)燃燒、破熱。這種傳感器應(yīng)用廣泛、而且體積不大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性較好，缺點(diǎn)就是選擇性差。</p><p>　　4 ．電化學(xué)氣體傳感器</p><p>　　電化學(xué)方法一般的氣體傳感器有兩種 ：一恒電位電解式傳感器，這種傳感器有較高的靈敏度，電離在特定電場(chǎng)下的被測(cè)氣體，氣體濃度是被流經(jīng)的電解電流測(cè)出的，繼而改變選擇的檢洌氣體的電位，所以在毒性氣體檢測(cè)中發(fā)揮很大作用。二

81、： 原電池的氣體傳感器：在KOH電解質(zhì)溶液中，pt —Pb或Ag —Pb 電極構(gòu)成電池，已成功用于檢測(cè)O2，它的靈敏度較高，有一點(diǎn)不好就是容易吸潮，電極后容易中毒。</p><p>　　5 ．光學(xué)氣體傳感器</p><p>　　( 1 )氣體直接吸收式傳感器：最典型的氣體直收譜從而氣式傳感接吸收器是紅外線氣體傳感器，它根有各自的光變?nèi)缓笞V據(jù)氣體吸體來(lái)檢測(cè)成分，這個(gè)對(duì)SO2、CO、C O2、

82、NO等氣傳感器體擁有比靈敏度。除此之外還對(duì)如NO、N O2 SO2、C H( CH4) 等氣體也有比較高的靈敏度。（2）氣體光反應(yīng)傳感器：氣體受到較反應(yīng)傳感器影響產(chǎn)生色引起光高的光強(qiáng)度吸收等光學(xué)特性的改變，因?yàn)闅怏w光感受到限制，即使傳感器的自感元件是理想的，但傳由度也會(huì)變小。( 3 )光學(xué)特性的氣體新傳溫度傳感器：光導(dǎo)纖維感器為這種類型，在光纖頂?shù)綄?shí)用端涂敷觸媒與氣體反應(yīng)、發(fā)熱。溫度改變，導(dǎo)致光纖纖測(cè)溫已溫度改變。利用光達(dá)化程度，檢測(cè)氣

83、體也是成功的。</p><p>　　4.33 MQ-5傳感器</p><p>　　本設(shè)計(jì)將采用MQ-5傳感器作為檢測(cè)模塊，下面我將介紹下MQ-5的一些參數(shù)。</p><p>　　MQ-5特點(diǎn)：探圍較廣、靈敏測(cè)范度高、恢度很快、穩(wěn)定復(fù)速性優(yōu)異、壽命長(zhǎng)、驅(qū)路簡(jiǎn)單。</p><p>　　MQ-5的應(yīng)用:一般都家庭動(dòng)電火災(zāi)下室用在氣體泄和地漏等監(jiān)測(cè)裝

84、置上，可用來(lái)探測(cè)天然氣、沼氣、甲烷、瓦斯氣等氣體。</p><p>　　MQ-5適用氣體: 一氧化碳</p><p><b>　　MQ-5規(guī)格:</b></p><p>　　探測(cè)范圍：300～10000ppm。</p><p>　　特征氣體：5000ppm一氧化碳。</p><p>　　靈敏度 R

85、 in air/R in typical gas≥5</p><p>　　敏感體電阻 ：1KΩ～20KΩ in 5000ppm一氧化碳。</p><p>　　響應(yīng)時(shí)間：≤10s。 </p><p>　　恢復(fù)時(shí)間：≤30s。</p><p>　　加熱電阻 ：31Ω±3Ω </p><p>　　加熱電流：≤180

86、mA</p><p>　　加熱電壓：5.0V±0.2V</p><p>　　加熱功率：≤900mW</p><p><b>　　測(cè)量電壓：≤24V</b></p><p><b>　　MQ-5工作條件</b></p><p>　　環(huán)境溫度：-20℃～+55℃<

87、/p><p><b>　　濕度：≤95%RH</b></p><p><b>　　環(huán)境含氧量：21%</b></p><p><b>　　MQ-5貯存條件</b></p><p>　　溫度:-20℃～+70℃</p><p><b>　　濕度:≤7

88、0%RH</b></p><p>　　圖4-4 傳感器電路圖</p><p>　　4.4.A/D轉(zhuǎn)化電路模塊</p><p>　　4.41ADC8032特點(diǎn)</p><p><b>　　8位分辨率； </b></p><p>　　雙通道A/D轉(zhuǎn)換； </p><p&

89、gt;　　輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容； </p><p>　　5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間； </p><p>　　工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS； </p><p>　　一般功耗僅為15mW； </p><p>　　8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝； </p><p>

90、;　　商用級(jí)芯片溫寬為0°C to +70°C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40°C to +85°C； </p><p><b>　　芯片接口說(shuō)明： </b></p><p>　　CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 </p><p>　　CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。 </p>&l

91、t;p>　　CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。 </p><p>　　GND 芯片參考0 電位（地）。 </p><p>　　DI信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，控制通道選擇。 </p><p>　　DO 信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出， 數(shù)據(jù)輸出轉(zhuǎn)換。 </p><p>　　CLK 芯片時(shí)鐘輸入。 </p><p>　　Vcc

92、/REF 電源輸入和參考電壓輸入。 </p><p>　　4.42單片機(jī)對(duì)ADC0832 的控制原理</p><p>　　ADC0832 與單片機(jī)的接口一般都只有4條數(shù)據(jù)線，這4條數(shù)據(jù)線是CS、CLK、DO、DI。因?yàn)镈O端和DI端在數(shù)時(shí)不是同時(shí)有據(jù)通信效而且和單口是雙片機(jī)的接向的，所以在傳中可以將DO和DI端 并輸設(shè)計(jì)聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上來(lái)用。當(dāng)ADC0832沒(méi)有工作即空閑時(shí)，它CS輸入端就

93、是高電平，這時(shí)芯片不能用，CLK 以及DO/DI 的電平可隨意變換。。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后在芯片不能用的時(shí)候，將CS置于高電平，轉(zhuǎn)換后的數(shù)接處據(jù)在直理后就可以用了。</p><p>　　ADC0832屬于單通位分辨率的道模擬信號(hào)，輸入時(shí)的輸入電壓是0-5V而且8電壓精度為9.43mV。當(dāng)作不可忽為輸出接口時(shí)入和輸輸入時(shí)，為了提高轉(zhuǎn)換的廣度，可以壓將電

94、值設(shè)一個(gè)比較定在大的范圍以內(nèi)。但略的是，在作為輸輸出接入和口入時(shí)，如果輸時(shí)輸出的電輸入的電壓大于壓則轉(zhuǎn)換后據(jù)結(jié)的數(shù)果始終為00H</p><p>　　4.13ADC0832電路圖</p><p>　　圖4-5 數(shù)模轉(zhuǎn)化電路圖</p><p><b>　　4.5風(fēng)扇控制電路</b></p><p>　　圖4-6風(fēng)扇控制電路

95、</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用PNP三極管9012，利用其開(kāi)關(guān)特性，作定時(shí)通風(fēng)控制。</p><p>　　9012晶體三極管生活中一般經(jīng)常會(huì)用到，比如在收音機(jī)和各種放大電路中基本都用到它，很受人們歡迎,它是PNP型小功率三極管，接下來(lái)介紹它的相關(guān)參數(shù)</p><p>　　集電極-發(fā)射極電壓：-30V。 </p><p>　　集電極-基電壓：

96、-40V。 </p><p>　　射極-基極電壓：-5V。 </p><p>　　集電極電流：0.5A。 </p><p>　　耗散功率：0.625W。 </p><p><b>　　結(jié)溫：150℃。 </b></p><p>　　特怔頻率：最小 150MHZ。 </p><p

97、>　　放大倍數(shù)：D64-94；E75-112；F98-135；G132-166；H145-220；I180-300。</p><p>　　三關(guān)特性極管開(kāi)簡(jiǎn)要原理</p><p>　　當(dāng)管子的VC《VB，且VE《VB時(shí)，集電發(fā)射結(jié)以及結(jié)都正偏，三極于飽管處和狀態(tài)，此時(shí)管的電三極壓降約為0.1-0.3V。IC=VCC/RC ，集電流基極電本由集源和集電電極電極電阻決定，與IB無(wú)關(guān)，類個(gè)閉

98、似于一合的開(kāi)關(guān)。</p><p>　　當(dāng)VC》VB VE》VB時(shí)，兩個(gè)PN結(jié)都反偏，三極截管處于止?fàn)顟B(tài)。三極管的三這時(shí)都沒(méi)個(gè)電極有電流。類個(gè)斷似于一開(kāi)的開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　5、軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在進(jìn)行單片設(shè)機(jī)系統(tǒng)計(jì)時(shí)，一方進(jìn)行系面要統(tǒng)硬計(jì)，除此之外，還要進(jìn)行大量的程件設(shè)序設(shè)作。在程計(jì)工序設(shè)程中中，一般計(jì)過(guò)要進(jìn)

99、行數(shù)理程控?fù)?jù)處制兩個(gè)基本過(guò)程。數(shù)據(jù)處和過(guò)理包括：數(shù)采集、數(shù)據(jù)的字處理、數(shù)據(jù)換，顯變示處理等。過(guò)程控序就是讓單制程片機(jī)定的方法進(jìn)按特行計(jì)算，計(jì)此來(lái)輸出信號(hào)，以控算好后制生產(chǎn)。</p><p><b>　　5.1軟件流程圖</b></p><p>　　圖5-1 軟件流程圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，軟件主決的問(wèn)題是檢測(cè)一氧要解化碳信號(hào)，然后對(duì)信

100、濃度號(hào)進(jìn)行顯斷，在超過(guò)預(yù)示和判警值時(shí)，控制風(fēng)設(shè)報(bào)扇持續(xù)工作。</p><p>　　模塊說(shuō)明由于軟件較多，故只選部分說(shuō)明。</p><p><b>　　6、制作與調(diào)試</b></p><p>　　6.1硬件的布線與焊接</p><p><b>　　6.11總體特點(diǎn)</b></p><

101、;p>　　本次系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的各個(gè)部分的總體特點(diǎn)有</p><p>　　1.本次系上比統(tǒng)所設(shè)計(jì)的元器較簡(jiǎn)單，在市場(chǎng)較常件都比見(jiàn)。</p><p>　　2.各塊區(qū)分明個(gè)模顯，布線簡(jiǎn)單。</p><p>　　根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，我選的萬(wàn)用行設(shè)用常用計(jì)，并致版來(lái)進(jìn)力于使設(shè)單明了，避免布計(jì)簡(jiǎn)線過(guò)多帶來(lái)的不必要麻煩。</p><p><b>　　

102、6.12電路劃分</b></p><p>　　各個(gè)模鍵模塊，傳感塊為按器模塊，顯塊，風(fēng)示模扇控塊，布制模局簡(jiǎn)單明了，利用一版就能實(shí)塊萬(wàn)用現(xiàn)，外同一個(gè)地線接到上。</p><p><b>　　6.2焊接</b></p><p>　　焊照電路圖，熟接前參悉各芯腳，把各個(gè)引片的引腳連接好。按行焊照以下原則進(jìn)接：</p>&l

103、t;p>　　（1）為了確芯片有穩(wěn)保所以定的工作電壓，就先片的電源把各芯線和地線焊接好了，；</p><p>　?。?）焊同類的芯接好片后，其他的同片都參類芯照了第一次接方法進(jìn)行焊接。這樣就可以節(jié)芯片的焊省大量時(shí)間，也能低出錯(cuò)率。本次使用芯夠降片只有單片機(jī)，AD芯片，因此芯片位置后能快在選定速的布局。</p><p>　?。?）在焊接片后，我在繼續(xù)把按完芯鍵，三極管照從小等按到大，按模

104、塊布則進(jìn)行焊局的原接。</p><p>　　最后記接時(shí)時(shí)得焊間不要過(guò)長(zhǎng)，避傷器免損件。</p><p><b>　　6.3調(diào)試</b></p><p>　　本次試驗(yàn)中我利用的是protel軟件，對(duì)軟件進(jìn)行分別調(diào)試。</p><p>　?。?）我首先對(duì)風(fēng)行調(diào)扇進(jìn)試，利單的程序，是風(fēng)用簡(jiǎn)扇能運(yùn)行，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后能停止，見(jiàn)

105、過(guò)試扇運(yùn)作正驗(yàn)風(fēng)常。</p><p>　　（2）然后對(duì)LED顯進(jìn)行調(diào)試，寫(xiě)入程示屏序后顯示正常。</p><p>　　（3）最關(guān)鍵的是對(duì)傳的顯示，不過(guò)由于設(shè)感器計(jì)中度的精對(duì)濃確度要求并不高，因此在設(shè)計(jì)完成后寫(xiě)序進(jìn)行微入程調(diào)，在氣度增加過(guò)體濃程中數(shù)增加就算滿字能足效果。</p><p>　　（4）對(duì)整體調(diào)試，在把最序拷入程v序后，將報(bào)設(shè)為警值低的水平，上電啟動(dòng)，使程正

106、常使用，實(shí)驗(yàn)表明結(jié)序能果與預(yù)設(shè)相同。</p><p><b>　　6.4實(shí)物圖</b></p><p><b>　　圖6-1 實(shí)物圖</b></p><p>　　如圖所示，本設(shè)計(jì)的上方是液晶顯示，中間是51單片機(jī)，下方從左到右分別是傳感器，按鍵，風(fēng)扇和輸入電源，本設(shè)計(jì)所使用的輸入電節(jié)干源是四電池。</p>&

107、lt;p>　　接下去我稍微介紹下四個(gè)按鍵的作用。</p><p>　　最上方靠近液到預(yù)晶顯示的按鍵是復(fù)位按鍵，幫助我們將程近電序復(fù)位設(shè)的值。下方靠源輸入口的按鍵是選擇按鍵，用于切換濃度設(shè)置和時(shí)間隔間間隔設(shè)置，當(dāng)點(diǎn)擊下按鍵后，左個(gè)按鍵分別用于對(duì)濃邊的兩度或者實(shí)際數(shù)字的增加和減少。</p><p>　　液示的內(nèi)容主晶顯要有兩個(gè)，一個(gè)設(shè)間間隔和報(bào)置的時(shí)警濃度，另一個(gè)是當(dāng)前濃度。</p

108、><p><b>　　7、結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)基制通本上做到了任務(wù)書(shū)定時(shí)控風(fēng)的要求，在對(duì)目體的檢測(cè)反饋中也基本上完成任務(wù)。只是由于時(shí)標(biāo)氣間的限制，無(wú)法對(duì)度沒(méi)有很精準(zhǔn)高的要求。</p><p>　?。?）設(shè)核心定計(jì)的時(shí)控能成功完成，利用簡(jiǎn)制功單的三管開(kāi)關(guān)極功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，程序易于編寫(xiě)。</p><p>　　

109、（2） 顯示程夠顯示關(guān)序能鍵的通隔與檢測(cè)氣風(fēng)間體濃度.</p><p>　?。?） 傳感測(cè)到被檢器能檢測(cè)氣體，并且能夠在單的控制下對(duì)風(fēng)片機(jī)扇起到調(diào)節(jié)反饋?zhàn)饔谩?lt;/p><p>　　在時(shí)間，水平和精力的限制下對(duì)于濃確度沒(méi)有一個(gè)很高的測(cè)度的精量是本次設(shè)計(jì)的不足，同時(shí)因路傳輸延遲以及其他因?yàn)殡娝貙?dǎo)致實(shí)際的定時(shí)不能非常精確。</p><p>　　在這次畢業(yè)論文的創(chuàng)作過(guò)程中，

110、我收獲良多，不僅進(jìn)一步學(xué)習(xí)到了好多專業(yè)知識(shí)，提高了我的手動(dòng)能力，更讓我對(duì)自己有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，我發(fā)現(xiàn)我要學(xué)習(xí)的還有很多很多，任重道遠(yuǎn)，期間雖然遭受了很多困難，但后來(lái)都一一排除了困難，最后順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)作，我自己也是很欣慰。</p><p><b>　　8、致謝</b></p><p>　　在這次畢業(yè)論文的創(chuàng)作過(guò)程中，我收獲良多，不僅進(jìn)一步學(xué)習(xí)到了好多專業(yè)知識(shí)