《單片機(jī)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)危險(xiǎn)氣體報(bào)警器

1、單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器 湖南工學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)書(shū) 學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師學(xué)生姓名課題名稱(chēng)危險(xiǎn)氣體報(bào)警器內(nèi)容及任務(wù)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的危險(xiǎn)氣體報(bào)警器。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的硬件系統(tǒng)（1）、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊（2）、供電模塊（3）、顯示模塊（4）、按鍵模塊（5）、傳感器電路模塊（6）、報(bào)警電路模塊2、危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的軟件系統(tǒng)（1）、傳感器信號(hào)處理程序模塊（2）、顯示程序模塊（3）、按鍵處理程序模塊 （4）、報(bào)警程序模塊三、設(shè)計(jì)要求該危險(xiǎn)氣體報(bào)警器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示符號(hào)“s.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。具備對(duì)

2、室內(nèi)煙霧或可燃?xì)怏w等的傳感檢測(cè)功能，并能通過(guò)液晶屏顯示出當(dāng)前狀態(tài)，有氣體泄漏時(shí)可以發(fā)出警報(bào)聲。用戶(hù)可以通過(guò)按鍵來(lái)取消報(bào)警聲等。對(duì)煙霧及防盜的檢測(cè)反應(yīng)速度不得超過(guò)5秒。主要參考資料1李廣弟等. 單片機(jī)基礎(chǔ)m.第3版. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.6 2李全利. 單片機(jī)原理及應(yīng)用（c51編程）m.北京：高等教育出版社，2012.12 3馬忠梅. 單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)m.第四版.北京：航空航天大學(xué)出版社， 2003.64李光飛. 單片機(jī)c程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)m.北京：航空航天大學(xué)出版社，2003.015李光飛. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)m.北京：航空航天大學(xué)出版社，2004.9 教研室意見(jiàn)

3、教研室主任：（簽字）年 月 日摘 要 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器通過(guò)監(jiān)測(cè)氣體的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范，可以完成可燃性氣體和有毒氣體的檢測(cè)以及報(bào)警功能，應(yīng)用非常廣泛，有效的預(yù)防了各種火災(zāi)的發(fā)生。危險(xiǎn)氣體報(bào)警器采用單片機(jī)at89s52，其價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定，易于產(chǎn)品化。以mq-2氣體傳感器和at89s52單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)危險(xiǎn)氣體報(bào)警器，利用mq-2氣體傳感器，將置于測(cè)試環(huán)境中待測(cè)氣體的濃度轉(zhuǎn)換為模擬電壓，再通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換器adc0809將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入單片機(jī)at89c51中進(jìn)行處理。通過(guò)設(shè)置報(bào)警值，用單片機(jī)控制蜂鳴器報(bào)警。最后通過(guò)調(diào)試硬件和軟件系統(tǒng)，結(jié)果顯示，所設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)氣體報(bào)警器能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能

4、，具備準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，可以在預(yù)防火災(zāi)報(bào)警領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)氣體報(bào)警器；單片機(jī)；傳感器；a/d轉(zhuǎn)換器目 錄1 課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)說(shuō)明1 1.1 設(shè)計(jì)課題任務(wù)1 1.2 功能要求說(shuō)明1 1.3 設(shè)計(jì)課題總體方案及工作原理12 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2.1 硬件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹22.1.1 at89s52簡(jiǎn)介22.1.2 電源電路22.1.3 顯示模塊32.1.4 振蕩電路模塊42.1.5 a/d 轉(zhuǎn)換模塊42.1.6 聲光報(bào)警模塊52.1.7 復(fù)位電路模塊52.1.8 下載電路模塊62.1.9 按鍵模塊62.1.10 傳感器模塊6 2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖72.2.1 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器

5、主板原理圖72.2.2 電源電路原理圖72.2.3 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器實(shí)物圖72.2.4 電源實(shí)物圖7 2.3 元器件清單73 軟件設(shè)計(jì)8 3.1 at89s52單片機(jī)資源使用情況8 3.2 各模塊功能介紹8 3.3 程序流程框圖83.3.1 主程序流程圖概述83.3.2 鍵盤(pán)掃描程序93.3.3 a/d轉(zhuǎn)換與比較程序流程圖10 3.4 程序清單104 設(shè)計(jì)結(jié)果及誤差分析11 4.1 使用說(shuō)明11 4.2 使用軟件介紹11 4.3 實(shí)物測(cè)試11 4.4 誤差分析及改進(jìn)措施13 4.5 設(shè)計(jì)體會(huì)13結(jié)束語(yǔ)14參考文獻(xiàn)15致謝16附錄17附錄a 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器主板原理圖17附錄b 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器電源原

6、理圖18附錄c 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器實(shí)物圖19附錄d 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器電源實(shí)物圖20附錄e 元件清單21附錄f 程序清單221 課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1 設(shè)計(jì)課題任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的危險(xiǎn)氣體報(bào)警器。1.2 功能要求說(shuō)明危險(xiǎn)氣體報(bào)警器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示符號(hào)“s.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。具備對(duì)室內(nèi)煙霧或可燃?xì)怏w的傳感檢測(cè)功能，并能通過(guò)液晶屏顯示出當(dāng)前狀態(tài)，有氣體泄漏時(shí)可以發(fā)出警報(bào)聲。用戶(hù)可以通過(guò)按鍵來(lái)取消報(bào)警聲等。對(duì)煙霧及防盜的檢測(cè)反應(yīng)速度不得超過(guò)5秒。1.3 設(shè)計(jì)課題總體方案及工作原理選用at89s52單片機(jī)成為系統(tǒng)核心控制部件，采用12m晶體振蕩器及微小電容形成振蕩電路；mq-2傳感器作

7、為傳感部分，構(gòu)成危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的主體結(jié)構(gòu)，聯(lián)合復(fù)位電路和a/d轉(zhuǎn)換電路完成危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的各種指定功能。圖1 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的硬件結(jié)構(gòu)圖危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的工作原理是將報(bào)警器至于氣體環(huán)境中，當(dāng)傳感器檢測(cè)到環(huán)境中危險(xiǎn)氣體的濃度達(dá)到設(shè)定的值時(shí)，通過(guò)adc0809轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入單片機(jī)中進(jìn)行處理，然后用單片機(jī)控制發(fā)光二極管和蜂鳴器報(bào)警。并且利用按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位和人為取消報(bào)警功能，即設(shè)計(jì)出符合要求的危險(xiǎn)氣體報(bào)警器。2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 硬件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹2.1.1 at89s52簡(jiǎn)介at89s52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器。at

8、89s52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，at89s52可降至0hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。單片機(jī)引腳圖如圖2所示。圖2 單片機(jī)at89s52引腳圖2.1.2 電源電路電源電路主要用于給危險(xiǎn)氣體報(bào)警器提供電源，讓報(bào)警器正常工作，為了更方便的得到所需

9、的電源電壓，用專(zhuān)用電源變壓器，得到電壓為12v的交流電壓。通過(guò)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓來(lái)提供穩(wěn)定的直流電。整流是用二極管的單向?qū)щ娦詫⒄?fù)變化的交流電壓變?yōu)閱蜗蛎}動(dòng)電壓的電路。在交流電源的作用下，整流二極管周期性地導(dǎo)通和截止，使負(fù)載得到脈動(dòng)直流電。濾波是盡可能減小脈動(dòng)的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低。經(jīng)過(guò)計(jì)算，選擇變壓器變比為18:1，選擇型號(hào)1n4001二極管進(jìn)行整流作用。選擇電容2200f，0.1f以及470f進(jìn)行濾波作用，選用lm7805進(jìn)行穩(wěn)壓作用，而電阻起限流作用，通過(guò)這些形成電源原理圖。設(shè)計(jì)圖紙見(jiàn)附錄b電源電路原理圖。通過(guò)下載口對(duì)系統(tǒng)供電的電路如圖3所示圖3

10、 電源電路圖2.1.3 顯示模塊顯示器采用lcd1602液晶屏顯示。lcd1602是指顯示的內(nèi)容為16x2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。液晶顯示模塊如圖4所示。 圖4 液晶顯示電路圖2.1.4 振蕩電路模塊振蕩電路由反相器以及并聯(lián)外接的石英晶體和電容構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖。at89s52芯片中的高增益反相放大器，其輸入端為引腳xtal1，輸出端為引腳xtal

11、2。通過(guò)這兩個(gè)引腳在芯片外并接石英晶體振蕩回路和兩只電容器（電容和一般取33pf）。石英晶體為一感性元件，與電容構(gòu)成振蕩回路，為片內(nèi)放大器提供正反饋和振蕩所需的相移條件，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩電路模塊如圖5所示。圖5 振蕩電路模塊2.1.5 a/d 轉(zhuǎn)換模塊adc0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的cmos工藝8通道，8位逐次逼近式a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部由8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開(kāi)關(guān)樹(shù)型a/d轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)8路模擬信號(hào)

12、的分時(shí)采集，以及相應(yīng)的地址通道鎖存與譯碼電路，輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量。a/d轉(zhuǎn)換模塊如圖6所示。圖6 a/d轉(zhuǎn)換電路模塊2.1.6 聲光報(bào)警模塊報(bào)警模塊主要是由單片機(jī)的p2.5口，p2.2和p2.0口輸出一個(gè)電平的高低決定。如果p2.5口輸出電平為高，則三極管9012不導(dǎo)通，蜂鳴器沒(méi)有啟動(dòng)電源，不會(huì)響起，p2.2口輸出為低電平，則綠燈亮，沒(méi)有報(bào)警。反之，p2.5口如果輸出為低電平，則三極管導(dǎo)通，蜂鳴器接通電源響起，p2.0口輸出為低電平，紅燈亮，進(jìn)行報(bào)警。聲光報(bào)警模塊電路如圖7所示。圖7 聲光報(bào)警模塊電路2.1.7 復(fù)位電路模塊復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，通過(guò)rst引腳送入單片

13、機(jī)，進(jìn)行復(fù)位操作。設(shè)計(jì)采用手動(dòng)復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位是通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的，按鍵電平復(fù)位通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與vcc電源接通來(lái)完成。復(fù)位電路工作原理：當(dāng)復(fù)位電路的vcc工作，c充電，在1k的電阻上產(chǎn)生電壓，來(lái)讓得單片機(jī)復(fù)位。幾個(gè)毫秒之后，電容c充滿(mǎn)電，電阻上電流變成0，電壓同時(shí)也變成0，讓單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。電容的特性通交流隔直流，所以電容選擇22f，電阻選擇1k和200來(lái)構(gòu)成復(fù)位電路。復(fù)位電路模塊如圖8所示。圖8 復(fù)位的電路模塊2.1.8 下載電路模塊下載電路是單片機(jī)導(dǎo)入程序的通道，同時(shí)也可以為單片機(jī)提供電源。下載電路模塊如圖9所示。圖9 下載電路模塊2.1.9 按鍵模塊鍵盤(pán)作為危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的輸入部分，

14、需要通過(guò)按鍵來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位以及人為取消報(bào)警。獨(dú)立式鍵盤(pán)電路為共陰極電路，當(dāng)按鍵為按下?tīng)顟B(tài)的時(shí)候，單片機(jī)掃描發(fā)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)端口有低電平的時(shí)候，就會(huì)判斷按鍵為按下?tīng)顟B(tài)，然后通過(guò)消抖，做出相應(yīng)的響應(yīng)動(dòng)作。作為獨(dú)立的鍵盤(pán)，每個(gè)按鈕都與單片機(jī)的不同端口相連，所以按鍵是彼此獨(dú)立的，不會(huì)互相干擾。鍵盤(pán)電路模塊如圖10所示。圖10 鍵盤(pán)電路模塊2.1.10 傳感器模塊mq-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(sno2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。 mq-2氣體傳

15、感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。傳感器模塊電路如圖11所示。圖11 傳感器模塊電路2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2.2.1 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器主板原理圖 主板電路原理圖使用altium designer summer 09軟件完成，具體電路圖見(jiàn)附錄a。2.2.2 電源電路原理圖電源電路原理圖使用altium designer sunmmer 09軟件完成，具體電路圖見(jiàn)附錄b。2.2.3 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器實(shí)物圖危險(xiǎn)氣體報(bào)警器實(shí)物圖見(jiàn)附錄c。2.2.4 電源實(shí)物圖電源實(shí)物圖見(jiàn)附錄d。2.3 元器件清單 元

16、器件清單見(jiàn)附錄e。3 軟件設(shè)計(jì)3.1 at89s52單片機(jī)資源使用情況危險(xiǎn)氣體報(bào)警器設(shè)計(jì)除了使用單片機(jī)工作所必須的硬件資源（如連接晶振的引腳xtal1和xtal2，復(fù)位引腳reset）外，還用了p1.0p1.7連接adc0809的d0d7，p0.0p0.7與lcd1602的db0db7的連接，以及p2.5口與蜂鳴器的連接。3.2 各模塊功能介紹 （1）系統(tǒng)主程序：系統(tǒng)初始化，設(shè)定起始濃度。 （2）鍵盤(pán)掃描程序：判斷按鍵狀態(tài)。 （3）a/d轉(zhuǎn)換與比較程序：判斷檢測(cè)濃度值是否大于起始濃度。3.3 程序流程框圖3.3.1 主程序流程圖概述先制定主程序流程圖，然后可分為各個(gè)子模塊分別實(shí)現(xiàn)其功能。通過(guò)將

17、檢測(cè)值與設(shè)定起始濃度值相比較，如果大于起始濃度，則通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警，如果小于起始濃度，則不報(bào)警。主程序流程圖如圖12所示。圖12 主程序流程圖3.3.2 鍵盤(pán)掃描程序鍵盤(pán)處理程序通過(guò)判斷按鍵狀態(tài)來(lái)確定按鍵功能，還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)時(shí)的抖動(dòng)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，從而使系統(tǒng)開(kāi)始工作。鍵盤(pán)掃描程序流程圖如圖13所示。圖13 鍵盤(pán)掃描程序流程圖 3.3.3 a/d轉(zhuǎn)換與比較程序流程圖通過(guò)a/d轉(zhuǎn)換與比較程序，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)氣敏傳感器，把空氣中危險(xiǎn)體濃度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)adc0809送入單片機(jī)中并且經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中危險(xiǎn)氣體的檢測(cè)，如果

18、空氣中檢測(cè)到的危險(xiǎn)氣體濃度大于設(shè)置起始濃度則通過(guò)蜂鳴器報(bào)警。a/d轉(zhuǎn)換與比較程序流程圖如圖14所示。圖14 a/d轉(zhuǎn)換與比較程序流程圖3.4 程序清單根據(jù)流程圖使用keil軟件編寫(xiě)c語(yǔ)言程序完成危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的各項(xiàng)功能。程序清單見(jiàn)附錄f。264 設(shè)計(jì)結(jié)果及誤差分析4.1 使用說(shuō)明通過(guò)設(shè)計(jì)和實(shí)物的調(diào)試，危險(xiǎn)氣體報(bào)警器可以順利完成各項(xiàng)功能。上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示符號(hào)“s”，有氣體泄漏時(shí)能發(fā)出報(bào)警聲，并且能通過(guò)按鍵取消報(bào)警。4.2 使用軟件介紹 用匯編語(yǔ)言或c語(yǔ)言要使用編譯器，以便把寫(xiě)好的程序編譯為機(jī)器碼，才能把hex可執(zhí)行文件寫(xiě)入單片機(jī)內(nèi)。keil uvision是眾多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件中最優(yōu)

19、秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的mcs51架構(gòu)的芯片，甚至arm，它集編輯，編譯，仿真等于一體，它的界面和常用的微軟vc+的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。4.3 實(shí)物測(cè)試在keil軟件中只能編寫(xiě)程序和檢查所寫(xiě)程序有沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，而不能知道將程序?qū)氲絾纹瑱C(jī)中后實(shí)物能不能正常運(yùn)行，這就需要后續(xù)利用實(shí)物來(lái)驗(yàn)證以及一步步調(diào)試，以達(dá)到課程設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)。按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)進(jìn)入初始階段，顯示“s”。初始狀態(tài)圖如圖15所示。圖15 系統(tǒng)初始狀態(tài)松開(kāi)復(fù)位鍵后，系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備階段，綠燈亮，設(shè)置初始濃度30。準(zhǔn)備階段狀態(tài)圖如圖16所示。圖16 系統(tǒng)準(zhǔn)備狀態(tài)系統(tǒng)檢測(cè)到危險(xiǎn)氣

20、體并且濃度高于初始值時(shí)開(kāi)始報(bào)警，綠燈熄滅，紅燈亮，蜂鳴器報(bào)警。系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài)圖如圖17所示。圖17 系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài)圖系統(tǒng)報(bào)警后人為取消報(bào)警，紅燈熄滅，綠燈亮，蜂鳴器關(guān)閉。人為取消報(bào)警狀態(tài)如圖18所示。圖18 人為取消報(bào)警狀態(tài)圖4.4 誤差分析及改進(jìn)措施 通過(guò)實(shí)物測(cè)試發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)氣體報(bào)警器有時(shí)候檢測(cè)氣體的速度較慢，不夠及時(shí)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)這可能主要與設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)。軟件系統(tǒng)：時(shí)鐘電路定時(shí)不夠準(zhǔn)確，匯編語(yǔ)言執(zhí)行時(shí)需要一定的機(jī)器周期，與設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的時(shí)間存在一定的誤差。硬件系統(tǒng)：傳感器不夠靈敏，以及元件參數(shù)不夠設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的那么精確，存在誤差，所以檢測(cè)氣體時(shí)速度較慢。減小方法：通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)以上兩個(gè)

21、引起誤差的原因。軟件系統(tǒng)的誤差可以在設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言時(shí)更精確的計(jì)算機(jī)器周期和時(shí)鐘電路的定時(shí)以縮小誤差；硬件系統(tǒng)則可以在設(shè)計(jì)時(shí)準(zhǔn)確計(jì)算所需元件參數(shù)，選擇最合適的元器件，以減小誤差。4.5 設(shè)計(jì)體會(huì)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力危險(xiǎn)氣體報(bào)警器達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中收獲頗豐，不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了動(dòng)手能力，同時(shí)也鞏固了所學(xué)的課程知識(shí)，還鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)物的思維與能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還通過(guò)不斷的查找資料以及閱讀相關(guān)書(shū)籍，增加相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。結(jié)束語(yǔ)危險(xiǎn)氣體報(bào)警器設(shè)計(jì)是基于at89s52單片機(jī)的的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，通過(guò)對(duì)單片機(jī)的功能和工作原理的了解，設(shè)計(jì)出危險(xiǎn)氣體報(bào)警器。通

22、過(guò)對(duì)at89s52單片機(jī)的擴(kuò)展，利用mq-2氣體傳感器以及adc0809轉(zhuǎn)換電路對(duì)環(huán)境中待測(cè)氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)，將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入單片機(jī)at89c51中進(jìn)行處理。通過(guò)設(shè)置報(bào)警值，用單片機(jī)控制發(fā)光二極管蜂鳴器同時(shí)報(bào)警。危險(xiǎn)氣體報(bào)警器的設(shè)計(jì)能夠有效的預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，同時(shí)降低人民生活和財(cái)產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，有效的保障了人民的生活安全。參考文獻(xiàn)1李廣弟等. 單片機(jī)基礎(chǔ)m.第3版. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2003.6.7688 2李全利. 單片機(jī)原理及應(yīng)用（c51編程）m.北京：高等教育出版社， 2012.12.5762 3馬忠梅. 單片機(jī)的c語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)m.第四版.北京：航空航天大學(xué)出版

23、 社，2003.6.58634李光飛. 單片機(jī)c程序設(shè)計(jì)指導(dǎo)m.北京：航空航天大學(xué)出版社， 2003.01.41495李光飛. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)m.北京：航空航天大學(xué)出版社， 2004.9.84916何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程m. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000， 126131 7羅克露，徐潔. 微型機(jī)原理與應(yīng)用m.第二版.北京：電子工業(yè)出版社,2004.10158郭天祥. 新概念51單片機(jī)c語(yǔ)言教程m.北京： 電子工業(yè)出版社.2009， 3423499康華光.電子技術(shù)模擬部分(第五版) m.北京：高等教育出.2006，206110網(wǎng)站致 謝整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了老師的精心指導(dǎo)，

24、老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)以及對(duì)事業(yè)的熱愛(ài)，對(duì)學(xué)生的關(guān)心，給我留下了深刻的印象，在今后的工作、學(xué)習(xí)中我要以老師為榜樣，把認(rèn)真的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)帶到工作中去。在此，請(qǐng)?jiān)试S我向培養(yǎng)我的老師表示深深地感謝和敬意，感謝他對(duì)我細(xì)心的教導(dǎo)，每當(dāng)我遇到問(wèn)題時(shí)，老師總會(huì)對(duì)我耐心解答，給我的課程設(shè)計(jì)提出了很多寶貴的意見(jiàn)，讓我受益非淺，學(xué)到了很多東西，萬(wàn)分的感謝所有老師。最后，我還要感謝我的同學(xué)，當(dāng)我在設(shè)計(jì)中遇到困難時(shí)，他們也會(huì)和我一起解決，給我信心和鼓勵(lì)，相信沒(méi)有他們對(duì)我的全力支持，單憑我一個(gè)人，是很難完成這個(gè)艱巨任務(wù)的，謝謝他們。附 錄附錄a 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器主板原理圖附錄b 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器電源原理圖附錄c 危

25、險(xiǎn)氣體報(bào)警器實(shí)物圖附錄d 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器電源實(shí)物圖附錄e 元件清單表1 危險(xiǎn)氣體報(bào)警器元件序 號(hào)元器件名稱(chēng)規(guī) 格數(shù) 目1at89s52單片機(jī)40p12晶振12mhz13發(fā)光二極管24單排插針40p35三極管901216蜂鳴器17小按鍵28下載口座子19六腳按鍵電源開(kāi)關(guān)110電阻200111電阻470212電阻10k113電阻5.1k114電阻1k615電解電容22f116瓷片電容33pf217電解電容0.1f218電解電容2200f119電解電容470f120排阻10k421排阻470122usb下載線(xiàn)無(wú)需安裝驅(qū)動(dòng)程序123數(shù)/模轉(zhuǎn)換器adc0809124氣敏傳感器mq-2125變壓器18：1

26、126整流二極管1n4001427穩(wěn)壓管lm7805128lcd16021附錄f 程序清單/*項(xiàng)目名稱(chēng)：危險(xiǎn)氣體報(bào)警器編程作者：侯軍完成時(shí)間：2015年7月項(xiàng)目功能：危險(xiǎn)氣體報(bào)警器上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示符號(hào)“s.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。具備對(duì)室內(nèi)煙霧或可燃?xì)怏w等的傳感檢測(cè)功能，并能通過(guò)液晶屏顯示出當(dāng)前狀態(tài)，有氣體泄漏時(shí)可以發(fā)出警報(bào)聲。用戶(hù)可以通過(guò)按鍵來(lái)取消報(bào)警聲等。對(duì)煙霧及防盜的檢測(cè)反應(yīng)速度不得超過(guò)5秒。*/*程序頭函數(shù)*/#include /*顯示函數(shù)*/#include /*宏定義*/#define uint unsigned int #define uchar unsigned cha

27、r#define data_adc0809 p1/*管腳聲明*/sbit led_r= p22;/紅燈sbit led_g= p20;/綠燈sbit feng = p25;/蜂鳴器/*adc0809*/sbit st=p33;sbit eoc=p36;sbit oe=p32;/*按鍵*/sbit key1=p26;/設(shè)置鍵bit bdata flag;/報(bào)警標(biāo)志位uchar set; /設(shè)置狀態(tài)/*函數(shù)聲明*/extern uchar adc0809();extern void key();/*氣體含量變量*/uchar temp=0;uchar warning=30;/報(bào)警值void init() /初始化函數(shù)tmod=0x01; /工作方式 tl0=0xb0; th0=0x3c; /賦初值（12mhz晶振的50ms） ea=1; /打開(kāi)中斷總開(kāi)關(guān)et0=1; /打開(kāi)中斷允許開(kāi)關(guān) tr0=1; /打開(kāi)定時(shí)器開(kāi)關(guān) void delay_ms(uint xms)uchar i;while(xms-)for(i=0;i=0)/只有在非設(shè)置狀態(tài)時(shí)，display_1602(temp,warning);/才刷新顯示實(shí)時(shí)濃度值if(tempwarning&set=0) /非設(shè)置時(shí)當(dāng)濃度值大于報(bào)警值時(shí)f