煤氣泄漏檢測(cè)裝置設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)

1、2011年至2012年第1學(xué)期單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)班 級(jí) 1006402 指導(dǎo)教師 涂 立 李 旎 學(xué)生人數(shù)_ _3_ _設(shè)計(jì)份數(shù) 1 2011年12月23日課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告一設(shè)計(jì)時(shí)間二設(shè)計(jì)地點(diǎn) 一實(shí)驗(yàn)樓401實(shí)驗(yàn)室三設(shè)計(jì)目的1.掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，了解有關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。2.通過(guò)實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。3.掌握keil c51集成開(kāi)發(fā)工具的操作及調(diào)試程序的方法。4.熟悉使用Protel電路制圖軟件繪圖。5.學(xué)會(huì)使用Visio繪制工程的流程圖。四設(shè)計(jì)小組成員五指導(dǎo)老師涂立老師、李旎老師。六設(shè)計(jì)課題經(jīng)過(guò)小組大部分組員的討論

2、,決定選取十三題,設(shè)計(jì)一個(gè)煤氣泄漏檢測(cè)裝置。 理由:1、系統(tǒng)綜合度高,設(shè)計(jì)此裝置要用到多種控件和圖標(biāo),有利于大家熟練掌握和運(yùn)用。 2、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔明了,適于初學(xué)者。 3、代有利用提高綜合應(yīng)用能力。七 基本思路及關(guān)鍵問(wèn)題的解決方法；基本思路: 本煤氣泄漏報(bào)警系統(tǒng)由前端探測(cè)器、信號(hào)和電源傳輸和中心報(bào)警接收控制三個(gè)部分組成.方案以性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉的AT89C52單片機(jī)作為主控核心，再利用具有國(guó)家安全認(rèn)證的EXDII 型煤氣濃度監(jiān)測(cè)器, 選用DC24V 電源，輸出為1-5V 信號(hào)來(lái)作為傳感器監(jiān)測(cè)礦井里面的瓦斯?jié)舛?再將煤氣濃度變換為mV級(jí)模擬電流信號(hào)輸入到比較器中.比較器接收到傳感器的模擬信號(hào)后再與參考

3、電壓v2進(jìn)行比較后,傳入放大器中經(jīng)放大得到電壓v3,最后輸入到單片機(jī)I/O口P02中.若P02輸出的是高電平”1”,則報(bào)警發(fā)生器二極管亮.反之,進(jìn)行下一輪檢測(cè).關(guān)鍵問(wèn)題: 如何將氣敏元件采集到得數(shù)據(jù)與瓦斯爆炸的濃度界限值進(jìn)行比較?首先將瓦斯爆炸濃度的界限值轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)輸入比較器中作為參考電壓v1,再將氣敏元件采集到的樣本電壓v2與參考電壓進(jìn)行比較,并進(jìn)行放大得到電壓v3,再輸入到單片機(jī)I/O口P02中.如果P02輸出的是高電平1,則報(bào)警指示燈亮。該設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單，程序用c語(yǔ)言編寫(xiě)，結(jié)構(gòu)合理。步驟:1建立一個(gè)新工程單擊【Projiect】菜單中的【New Project】選項(xiàng)，然后選擇要保存的路徑

4、，輸入工程名，然后單擊保存按鈕如圖所示，然后會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，要求用戶選擇單片機(jī)的型號(hào)，可以根據(jù)單 片機(jī)來(lái)選擇，我們這里是選擇89c52就行，然后單擊確定按鈕，如圖1所示。圖1： 新建工程及選擇型號(hào)2建立一個(gè)新的文件單擊【File】菜單中的【New File】選項(xiàng)，然后出現(xiàn)下面的對(duì)話框，輸入文件名（加上后綴“.c”），單擊保存按鈕，如圖2所示。圖2： 保存文件3右擊Target1選擇【Add File to GroupSource Group1 】菜單項(xiàng)選中剛剛建立的那個(gè)新文件，單擊【Add】最后在單擊【Close】，如圖3所示。圖3： 選中文件后的對(duì)話框4編寫(xiě)代碼，寫(xiě)好后編譯，調(diào)試，如圖4所

5、示。圖4： 編譯后的界面八流程圖及電路原理圖1建立一個(gè)新工程單機(jī)，選擇類型中的【流程圖】，然后【流程圖】中選擇基本流程圖，最后點(diǎn)擊確定，如圖5所示。圖5： 建立工程2繪制所需的流程圖，如圖6所示。圖6： 煤氣檢測(cè)裝置流程圖3.繪制所需的元件清單表表一. 元件清單表器件名稱 型號(hào)規(guī)格 個(gè)數(shù)芯片 STC89C52-DIP40 1氣敏傳感器 EXDII 1電源 5v 5電阻1 1k歐姆 1電阻2 4700歐姆 1電阻3 10k歐姆 1電阻4 7000歐姆 1電容 20p 2電阻5 1K歐姆 1電阻6 1K歐姆 1電阻8 1K歐姆 1晶振 11.0592MHZ 1電容1 20pf 1電容2 20pf

6、1V+ 12v 1V- -12v 1V3 1.8v 1 4.在protel中建立一個(gè)新工程單機(jī)，單擊文件，選擇新建，出現(xiàn)一個(gè)新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，點(diǎn)擊確定，如圖7所示。 圖7： 建立新工程5.單擊文件，選擇新建，然后從文件選擇【Sheet1.Sch】的文件，然后點(diǎn)擊確定即可，如圖8所示。圖8： 選擇所要新建的文件類型6雙擊打開(kāi)【Sheet1.sch】的文件，然后開(kāi)始繪制所需的原理圖，如圖9所示。圖9： 煤氣泄漏檢測(cè)裝置電路原理圖九調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)解決辦法1、程序清晰，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。十課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)在這次課程設(shè)計(jì)中，我們需要綜合以前所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)運(yùn)用到設(shè)計(jì)和創(chuàng)新中。在設(shè)計(jì)開(kāi)始我們先理清了設(shè)

7、計(jì)思路和畫(huà)出一個(gè)完整的軟件流程圖，并讓每個(gè)成員都理解透徹，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。因此我們?cè)诒容^短的時(shí)間內(nèi)完成了任務(wù)。通過(guò)這次程序設(shè)計(jì)，我們不僅擴(kuò)展了專業(yè)知識(shí)以及提升了專業(yè)技能，也暴露出了前期我們?cè)谶@方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。并且，還讓我們知道了一個(gè)團(tuán)隊(duì)凝聚在一起時(shí)所發(fā)揮出得巨大潛能，團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們課程設(shè)計(jì)成功的一項(xiàng)非常重要的保證，而這次課程設(shè)計(jì)也正好鍛煉了我們這一點(diǎn)。十一源程序/*利用氣敏元件感應(yīng)器，采樣礦井里面的瓦斯?jié)舛?，?dāng)瓦斯的濃度高于4.5%時(shí)，進(jìn)行報(bào)警*/#include <reg52.h>

8、sbit t=P02; /聲明單片機(jī)P02口接收數(shù)據(jù)sbit LED1=P25; /聲明單片機(jī)P25口連接電源指示燈sbit LED2=P22; /聲明單片機(jī)P22口連接報(bào)警指示燈int main() /主函數(shù)LED1=0; /電源指示燈亮LED2=1; /報(bào)警指示燈滅while(1) if(t=1) /接收數(shù)據(jù)為“1”LED1=0; /電源指示燈亮LED2=0; /報(bào)警指示燈亮elseLED1=0; /電源指示燈亮LED2=1; /報(bào)警指示燈滅return 0;/*程序說(shuō)明：本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是通過(guò)比較器及放大器將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理后傳入到單片機(jī)中，主函數(shù)main()通過(guò)得到比較器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)

9、判斷是否需要報(bào)警，為高電平“1”時(shí)進(jìn)行報(bào)警。*/參考文獻(xiàn)1 高凌云,諶海云,林立憑, 基于單片機(jī)89S52的煤氣泄漏監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 中國(guó)儀器儀表, 2010 . 2 張曉芳. 基于Proteus的可燃?xì)怏w報(bào)警器設(shè)計(jì)J. 蘇州市職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2010. 3 魏曉慧,黃近秋. 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的研制J. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2010. 4 蘇文靜,文小玲,朱琥. 可燃?xì)怏w報(bào)警器的設(shè)計(jì)J. 電工電氣, 2009 . 5 賀一丁,唐靜妍. 智能家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器J. 硅谷, 2010 . 6 姚豐,劉念聰. 一種單片機(jī)智能煤氣監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J. 高等職業(yè)教育(天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)), 2004 . 7 黃淑玲. 液化氣、煤氣、煙霧報(bào)警器J. 生意通, 2009 . 8 姚豐,劉念聰.