基于單片機(jī)危險(xiǎn)氣體泄露報(bào)警器設(shè)計(jì)論文

2設(shè)計(jì)要求一經(jīng)觸發(fā)，可以立即報(bào)警；也可以延時(shí)1～35s(秒)再報(bào)警，以增加報(bào)警的突3.1方案一：防盜報(bào)警器的論證件的工作頻率附近，現(xiàn)大部分產(chǎn)品的頻率為38KHz,我們?cè)谠O(shè)計(jì)該電路時(shí)，也是讓其555電路組成的振蕩器工作在38KHz附近。至于接收電路，作為報(bào)警工作的3.1.2被動(dòng)式熱釋電紅外報(bào)警器的論證BISS0001是一款高性能的被動(dòng)式熱釋電紅外線(xiàn)傳感信號(hào)處理器.它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)，這里介紹BISS0001原理和結(jié)構(gòu)以及利用BISS0001設(shè)計(jì)一種紅外線(xiàn)感應(yīng)報(bào)警裝置.BISS0001是一款高性能的被動(dòng)式熱釋電紅外線(xiàn)傳感信號(hào)處理器.它配以熱用高性能CMOS工藝制造，功耗很低；工作電壓是3～6V,推薦使用5V;當(dāng)工作電壓為5V時(shí)，輸出的驅(qū)動(dòng)電流對(duì)應(yīng)為10mA;工作溫度為-20—70℃;貯存溫3.2方案二：危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的論證個(gè)元件對(duì)可燃?xì)怏w非常敏感(該元件上涂有多層催化劑),另一個(gè)元件不敏感，不催化燃燒(這種燃燒是陰燃，不會(huì)引爆外界可燃?xì)怏w),使其溫度升高(可高達(dá)500℃),從而使其電阻增大，這樣，電橋失去平衡，探測(cè)器產(chǎn)生與氣體濃度成正3.2.2利用集成運(yùn)放完成的氣體報(bào)警器的論證c、接通電源，綠燈亮或閃爍3分鐘后，報(bào)警器開(kāi)始正常工作。當(dāng)所檢測(cè)可d、報(bào)警器內(nèi)的電路板上已預(yù)留繼電器控制電路，用戶(hù)可方便加裝，報(bào)警時(shí)3.3方案三：無(wú)線(xiàn)發(fā)射與接收的論證VD5027需與VD5026配合使用，管腳排列腳及17腳是譯碼輸出端。15、16腳是內(nèi)置振蕩器電阻輸入端，使用時(shí)必須與碼到的地址與自己的地址編碼對(duì)應(yīng)時(shí)，17腳就輸出高電平，但不保持，一旦接高電平，接低電平),任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位3.4方案四：?jiǎn)纹瑱C(jī)的論證8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品。8051單片機(jī)包含中央處理器、程序4.1可燃性爆炸氣體的形成燃物(還原劑),二是助燃劑(氧化劑)。這類(lèi)爆炸主要是可燃性氣體與空氣或氧氣限濃度通常用可燃性氣體的體積百分濃度表示，如甲烷的爆炸下限為5%。它又足，也不能形成爆炸。如：空氣中甲烷的爆炸下限為5%,爆炸上限為15%也就是說(shuō)空氣中甲烷濃度在5%.15%是最危險(xiǎn)的，一旦遇火源即會(huì)引起爆炸。4.2可燃?xì)怏w報(bào)警器的分類(lèi)(1)便攜式可燃?xì)怏w報(bào)警器儀器將傳感器，測(cè)量電路，顯示器，報(bào)警器，充(3)固定分體式可燃?xì)怏w報(bào)警器傳感器和信號(hào)變送電路組裝在一個(gè)防爆殼4.2.2按傳感器原理分類(lèi)(1)催化燃燒式可燃?xì)怏w報(bào)警器檢測(cè)各種可燃?xì)怏w或蒸汽。由兩只固催化反應(yīng)。正常情況下，電橋是平衡的，V1=V2,輸出為零，如有可燃性氣體存4.3主要技術(shù)指標(biāo)4.3.1技術(shù)參數(shù)b、靜態(tài)功耗：<2Wc、報(bào)警濃度：液化氣0.1%—0.5%;天然氣0.1%—1%;城市煤氣(H2)0.1%—0.5%;一氧化碳0.1%—0.4%4.3.2主要特性a穩(wěn)定性年零點(diǎn)漂移小于10%。4.3.3器件選擇4.4工作原理蕩器開(kāi)始工作，輸出脈沖去控制蜂鳴器發(fā)出報(bào)警，同時(shí)經(jīng)三極管控制繼電器，將拍風(fēng)扇打開(kāi)，使可燃性氣體的濃度降低，避免因可燃性氣體的濃度過(guò)高引起爆炸或使人員發(fā)生中毒，同時(shí)控制無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路工作，發(fā)出無(wú)線(xiàn)報(bào)警信號(hào)，使遠(yuǎn)程監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免重大事故的發(fā)生。5KK2KD3二D3K上m圖1—1危險(xiǎn)氣體泄露報(bào)警器電路4.5.2尋找泄漏點(diǎn)4.5.3個(gè)人防護(hù)工作人員在設(shè)備檢修置換后應(yīng)檢測(cè)殘留危險(xiǎn)氣體或液體(蒸汽),特別是動(dòng)火前檢來(lái)說(shuō).在安裝的時(shí)候.一般有下面一些原則：氣體的比重小于空氣時(shí)(如煤氣、甲烷、氫氣等),氣體將往上跑，探頭應(yīng)安裝在易泄漏點(diǎn)的上方氣體容易聚集處；而當(dāng)比重大于空氣比重時(shí)(如液化石油氣、沼氣、汽油、煤油等),氣體將下沉，探頭應(yīng)安裝在地面上.例如室內(nèi)通風(fēng)不暢部位和地溝，現(xiàn)場(chǎng)通往控制室的地下電纜溝.有密封蓋的污水溝槽，死角等易積聚限報(bào)警可設(shè)置在40%～60%LEL,不宜再高，以保證發(fā)生上限報(bào)警時(shí)，用戶(hù)能4.8可燃?xì)怏w報(bào)警器校準(zhǔn)程80%,50%,10%左右的標(biāo)準(zhǔn)氣體。4.8.2相對(duì)校準(zhǔn)用待測(cè)氣體校準(zhǔn)儀器是最準(zhǔn)確的.如沒(méi)有待測(cè)系數(shù)或校準(zhǔn)曲線(xiàn)的方法。如果以%LEL為單位，儀器用甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)，而要檢測(cè)的是乙醇?xì)怏w，此時(shí)就要考慮校準(zhǔn)系數(shù)，乙醇對(duì)甲烷的校準(zhǔn)系數(shù)是1.25。也就是用此儀器測(cè)得的乙醇實(shí)際濃度應(yīng)為儀器顯示濃度乘以1.25。如儀器顯示為40%LEL,則實(shí)際乙醇濃度為40%LEE×1.25=50%LEE。校準(zhǔn)系數(shù)越接近1,則測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)。如果以×10為單位，可能就要用到校準(zhǔn)曲線(xiàn)，校準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率越接近1,測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)。但是由于不同傳感器問(wèn)的校準(zhǔn)系數(shù)，校準(zhǔn)曲線(xiàn)也會(huì)4.9可燃?xì)怏w檢測(cè)器的防爆釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)，這里介紹5.1BISS0001的結(jié)構(gòu)和工作原理8引腳2(VO):控制信號(hào)輸出端.由有效觸發(fā)的上跳變沿觸發(fā)，使輸出從低可使定時(shí)器復(fù)位.引腳9(Vc):觸發(fā)禁止端.當(dāng)V<0.2VCC時(shí)，禁止觸發(fā)；反之，允許觸發(fā).BISS0001的內(nèi)部框圖見(jiàn)圖2.使用5V;當(dāng)工作電壓為5V時(shí)，輸出的驅(qū)動(dòng)電流對(duì)應(yīng)為10mA;工作溫度為-20--+70℃;貯存溫度-40--+125℃.不可重復(fù)觸發(fā)2種方式.下面分別介紹2種工作方式.不可重復(fù)觸發(fā)方式工作原理圖見(jiàn)圖3.大.然后耦合給運(yùn)算放大器0P2再進(jìn)行第2級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為圖2所標(biāo)注的VM(=0.5VDD)后，將輸出信號(hào)V2轉(zhuǎn)換成有效觸發(fā)信號(hào)Vs.由于Ti時(shí)間內(nèi)，任何V2的變化都不能使VO跳變?yōu)橛行顟B(tài)(高電平),可有效抑制可促使Vo在TX周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài).在5.2BISS0001在熱釋電紅外報(bào)警應(yīng)用電路5.3安裝調(diào)試圖3—16.1PT2262/PT2272編碼解碼芯片介紹(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線(xiàn)遙控CMOS工藝制造，低功耗數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位地址碼最多可達(dá)531441種家庭防盜系統(tǒng)6.1.3PT2262引腳見(jiàn)圖3—1 Dout0SCIPT2262管腳說(shuō)明表3—1表3—1名稱(chēng)管腳說(shuō)明“O”,“1”,“f”(懸空),5拉電源正端(十)9電源負(fù)端(一)振蕩電阻輸入端，與0SC2所接電阻決定振蕩頻率；振蕩電阻振蕩器輸出端；編碼輸出端(正常時(shí)為低電平)在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振極限參數(shù)(Ta=25℃)參數(shù)范圍電源電壓VVV最大功耗(Vcc=12V)工作溫度℃貯存溫度℃電源電壓2V電源電流Vcc=12V振蕩器停振A0~A11開(kāi)路Dout輸出驅(qū)動(dòng)電流Vcc=5V,Vou=3VDout輸出陷電流2Vcc=8VVoL=4V59 A5A10/D1圖3—2表3—3名稱(chēng)管腳說(shuō)明地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為解碼5一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換電源正端(十)9電源負(fù)端(一)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端振蕩電阻振蕩器輸出端；解碼有效確認(rèn)輸出端(常低)解碼有效變成高電平(瞬態(tài))是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6),對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561,所以地址編碼不重復(fù)度為6561射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地第5腳接正000000002262/3.3M和2272/680K;2262/1.2M和2272/200K。圖3—3236856o編2JP2數(shù)據(jù)碼on付b56234983772+K598051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品。8051單片機(jī)包含中央處理器、程序(1)中央處理器中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們用于存放用戶(hù)數(shù)據(jù)，所以，用戶(hù)能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM,用于存放用戶(hù)程序，原始數(shù)據(jù)或表格。8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用(5)并行輸入輸出(I/0)口8051共有4組8位I/0口(PO、P1、P2或P3),用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。(6)全雙工串行口(7)中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿(mǎn)足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。(8)時(shí)鐘電路時(shí)序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。7.2單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有類(lèi)型8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器定時(shí)計(jì)數(shù)器總線(xiàn)總線(xiàn)特介通道2驅(qū)動(dòng)器介介程序器企B企水H-4-4-4-44化通道3鎖存器介通道3驅(qū)動(dòng)器一通道0驅(qū)區(qū)動(dòng)器介金7.3MCS-51的引腳說(shuō)明MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接石英振蕩器的時(shí)鐘線(xiàn)兩根，4組8位共32個(gè)I/0口，中斷口線(xiàn)與P3口線(xiàn)復(fù)用。12345678956718051的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，但需在18和19腳外XTAL1圖4—4數(shù)器PC指向0000H,PO-P3輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫(xiě)入07H,其它專(zhuān)用表4—1特殊功能寄態(tài)特殊功能寄態(tài)B圖4—5址的低位字節(jié)。而訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過(guò)一個(gè)脈沖。如果單片機(jī)是Pin29:PROG當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在PO和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到PO口Pin31:EA/Vp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線(xiàn)，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)