第一篇：基于單片機的甲烷濃度監測報警儀論文 完整版概要
第一章 概 述
1項目提出的必要性和國內外研究水平與動向
從我國煤炭生產的現狀及我國能源結構戰略規劃均可看出, 在本世紀中葉以 前, 煤炭仍是支持我國國民經濟發展的主要能源, 煤炭生產, 作為我國能源工業 的支柱, 其地位將是長期的, 穩定的, 但是煤炭工業的安全生產狀況卻不容樂觀, 中小型煤礦的情況尤為嚴重, 已經直接威脅到整個煤炭工業的穩定生產, 給國家 財產和人民生命造成了很大的損失, 作為 “萬惡之首” 的甲烷爆炸事故更是重大 事故發生率之首。在去年, 又接連發生了多起甲烷爆炸事故, 事故的結果觸目驚 心,因此通過強化甲烷管理,提高通風、甲烷監測監控水平,已經成為中小型煤 礦甲烷監測監控的最迫切的任務之一。
煤礦生產安全監控系統, 是目前為止實際通風甲烷管理工作中最重要和最有 效的自動化手段, 已經裝備監控系統的煤礦的甲烷事故發生率大為下降, 實踐證 明, 煤礦生產安全監控系統對保障煤礦安全生產, 提高煤礦生產率, 提高煤礦自 動化程度以及促進煤礦管理現代化水平,都有著舉足輕重的作用。
煤礦生產安全監控系統雖在國內已有生產和應用, 但還沒有一種真正適合于 中小型煤礦使用的產品,我國從八十年代初期開始引進煤礦生產安全監控系統, 歷經了直接引進、消化吸收、仿制配套、自主開發的過程,但迄今為止的產品大 多都是面對大型礦井設計的,而且自身尚有一些有待解決的問題,如 : 2造價高,系統最基本的配置過于龐大,運行費用大 2傳感器測量穩定性差,調校頻繁,壽命短 2系統安裝、維護復雜,操作不便,人機界面較差 2系統設備可靠性差
2必須依賴專業的維護隊伍,對人員技術,素質有較高的要求。
國外的監控系統技術理論上講高于國內發展水平, 但應用于國內煤礦尚有一 定的局限性, 如煤礦管理模式生產方式的不同, 價格過高不適于國內煤礦現有條 件,除在傳感器技術方面可供借鑒外,其它僅具一定的參考價值。
綜上所述,開發研制適用于中小型煤礦生產安全監控系統的任務迫在眉睫, 而根據我國煤礦生產和管理模式,依照我國的有關技術標準,其技術的先進性、產品的可靠性和實用性則是本項目的關鍵所在。
沼氣(甲烷 CH4的俗稱 礦井在我國煤礦生產礦井中所占比重很大, 隨著礦井 開采強度和深度的增加, 沼氣涌出量也在不斷增加, 沼氣積聚可能引起沼氣事故, 及時掌握煤礦井下沼氣動態是一件十分重要的工作。甲烷濃度檢測儀器就是用來 監視礦井沼氣動態的有效工具。鑒于沼氣在礦井中存在的普遍性及其可能造成災 害的嚴重性, 甲烷濃度檢測儀器在煤礦是數量最多, 使用最普遍的安全檢測儀器, 而且也是煤炭系統研制種類最多的儀器, 需要說明的是, 由于我國煤礦習慣把甲 烷叫做瓦斯, 因此檢測甲烷濃度的儀器, 有的叫瓦斯檢定器, 有的又叫沼氣檢定 器。在這里,甲烷,沼氣和瓦斯是同義詞。
2煤礦安全儀器概況
煤礦生產是地下作業, 自然條件和生產條件都復雜, 在采掘過程中出現的瓦 斯涌出、煤塵飛揚、自然發火等都有可能造成嚴重事故。為了防止事故發生,保 障礦工的健康和安全, 促進生產發展, 提高煤炭企業的經濟效益, 應對井下的氣 象進行檢測, 對可能造成災害事故的各種有害氣體及礦塵進行及時而準確的檢測 和嚴格控制,一旦發生災變,必須
及時救護遇難人員和處理事故。所有這些都需要有相應的檢測儀器和救 護裝備。
最初,人們為了防止井下空氣中混有一氧化碳造成中毒事故,曾使
用過金絲雀一類的小動物來進行檢測。1815年英國人在煤礦井下開始使用安全 火焰燈檢測瓦斯。1897年瑞典制成第一臺容積壓力式瓦斯濃度測量儀。隨著礦 井開采深度的增大, 機械化和綜合機械采煤的普遍推廣, 通風安全方面問題日益 突出。與此同時, 隨著儀表工業及電子技術的發展, 礦井通風安全儀器也得到了 不斷的發展。1927年日本制造成光干涉原理甲烷檢定器,以后又陸續出現熱導、熱催化原理、氣敏半導體等各種不同原理的甲烷檢定器,其測量精度不斷提高, 檢測方式從“間斷”、“就地”檢測發展到“連續”、“集中自動”遙測。特別是隨 著電子計算機技術的應用, 一套監測系統, 除能檢測高低濃度甲烷外, 還可測一 氧化碳、氧、氫的濃度,氣溫,風速等等。同時還能對井下設備的工作狀態進行 監控。如英國
DYNSLINK-MINOS 系統的監測容量為 986個模擬量, 896個開關 量,傳輸距離為 13 1n。在地面中心站一般都配有用來進行數據采集和處理的計 算機、打印機、顯示器、控制臺和模擬盤等。譬如當井下某測點的甲烷濃度超限 時,能發出聲、光報警信號,切斷該測點附近的電源。作為間斷方式檢測的攜帶 式儀器, 也隨著測試技術的飛速發展及多功能集成電路的出現, 檢測元件的性能 不斷提高而實現了單機分級報警, 數碼顯示, 自動校正, 電源監視和故障指示等 功能。而且操作簡單,維修量小,體積小。例如美國 MSA 公司生產的攜帶式甲 烷檢測儀重量只有 0.28噸,外形尺寸為 146*65*38 } 解放前我國煤炭工業技術十分落后, 礦井通風安全儀器更是屬于空白。解放 后, 黨和政府對安全工作極為重視, 煤礦安全狀況及勞動條件得到了很大的改善, 通風安全儀器從無到有地發展起來在儀器的研究、生產制造方面, 多年來投入了 很大的力量,形成了以撫順、重慶、西安、常州、上海等地為中心的安全儀器生 產基地, 除生產大量的通風安全儀器和救護設備外, 從 1980年起, 先后從波蘭、英國、美國和西德等地引進了多種形式的煤礦安全監測系統和生產監控系統, 在 引進消化的基礎上,我國也研制了一批安全監測系統,如常州煤研所的 KJl 型, 北京長城科學儀器廠的 KJ4型, 重慶煤礦安全儀器廠的 TF-200型和 AWJ-80型, 西安儀表廠的 MJC-100型, 撫順煤礦安全儀器廠的 AU1型, 總參 6904廠的 WDJ-1型和鎮江煤礦專用設備廠的 A-1型等安全監控系統來裝備礦井。其中 KJ4型的 系統容量為 1536個, 傳輸距離為 13 }n。所有這些成就,表明我國的安全監測儀 器的研制和裝備進入了新的水
平。但是目前安全監測傳感器的種類和質量與國際 水平的差距還較大,這是需要解決的問題。
3.儀器的基本性能
一、測量儀器的概念
煤礦安全儀器是用來檢查測量礦井安全狀況的物質手段。什么是測量呢 ? 測 量是人們對自然界的客觀事物取得數量觀念的一種認識過程。在這一過程中, 借 助于專門的技術工具, 通過實驗方法, 求出以所采用的測量單位表示的未知量的 數值大小。測量的目的是為了在限定的時間內盡可能正確地收集被測對象未知信 息,以便掌握被測對象的參數及控
制生產過程。例如, 在采煤機上安裝采燈機瓦斯斷電控制儀。它不僅可以連續監 測采煤機附近風流的甲烷濃度, 而且在甲烷濃度超限時還可發出聲、光報警信號, 并自動切斷采煤機的工作電源以防發生瓦斯事故,確保生產安全。
二、測量儀器的基本性能
評價測量儀器品質的指標是多方面的。儀器的基本性能, 主要是衡量儀器測 量能力的一些指標, 如精確度、穩定性、測量范圍、動態范圍等。但工作可靠性、經濟性也很重要,這些因素在很大程度上影響儀器的使用。
(一 精確度
與這個性能有關的指標有 : 1.精密度精密度是指在測量中所測數值重復一致的程度。即對某一穩定的被 測量在相同的規定工作條件下, 由同一測量者用同一儀器在相當短的時間內按同 一方法連續重復測量多次, 其測量示值的不一致程度。不一致程度愈小, 說明測 量愈精密。例如某溫度儀表精密度為 0.5K ,意即用該儀表測量溫度時其不一致 程度不會大于 0.5K。但精密不一定準確。
2.準確度準確度是指儀器的示值有規律地偏離真值大小的程度。
3.精確度(簡稱精度 精度是測量的精密與準確程度的綜合反映。精密度高是精 度高的必要條件, 但并非充分條件。要使儀器的精度高, 還必須使其準確度高才 行。在工程測試中, 為了簡單表示儀器測量結果的可靠程度, 引入一個儀器精度 等級的概念,用 A 表示。A 以一系列標準百分比數值進行分檔。這個數值通常 是儀器在規定條件下, 其最大絕對允許誤差值相對于儀器測量范圍的百分數, 即 :
式中 : —儀器在全刻度范圍內的最大絕對允許誤差;—測量范圍的上、下限值 : —儀器的精度等級。
科學研究用的儀器的精度等級值約為 10-,一 10-io;工業檢測用的儀器的精 度等級值約為。
(二 穩定性
穩定性是指儀器的性能在工作條件保持恒定的情況下, 在規定的時間內保持 不變的能力。它用精密度的數值和觀測時間長短一起來表示。例如,某儀表 24小時內示值變化幅度達 1.3mV,則該儀表的穩定度為 1.3mV/d0(三 影響系數
儀器由于室溫、大氣壓、振動等外部狀態變化及電源電壓、工作條件變化對示 值的影響統稱為環境影響, 為儀器在校準時都規定有一個標準工作條件, 用影響 系數表示。頻率等這是因但在實際使用該儀器時又很難達到這個要求。影響系數
是用示值變化值與影響量變化值之比來表示。例如某壓力表的溫度影響系數為 2Pa/℃即溫度每變化 1 0C,就會引起壓力表示值變化 2Pa。
(四 儀器輸入輸出特性
說明儀器輸入輸出對應關系的主要性能有;1.靈敏度靈敏度是指儀器在穩態下輸出變化對輸入變化的比值,用 S 表示, 即 S=dy/dx。它是儀器在穩態下輸入輸出關系的靜特性曲線上各點的斜率。在線 性特性的儀器中靈敏度 S 是常數。在非線性特性的儀器中靈敏 S 在整個量程內 不是常數。
對特定的測量裝置來說,其靈敏度的定義方法往往是不同的。例如,在接 收機中,靈敏度定義為產生具有指定信噪比的輸出信號所需的最小輸入信號;而 在頻率計中,它與頻率計的輸出示值之間沒有直接的關系。
2.分辯率如果輸入量從某個任意非零值慢慢地變化,我們將會發現,在輸入 變化值沒有超過某一數值之前, 儀器示值是不會變化的, 這個使示值變化的最小 輸入變化值叫做儀器的分辯率, 也應該對示值的變化從量上規定一個數值。一般 模擬式儀表的分辯率規定為最小刻度分格值的一半, 數字式儀表的分辯率是最后 一位數的數值。
3.線性度線性度用來說明輸出量與輸入量的實際關系曲線偏離直線的程度。無論是模擬式的儀表, 還是數字式的儀表, 都希望它們的特性是線性關系。這樣 模擬式儀表的刻度就可以做成均勻的刻度, 而數字式儀表就可以不必采用線性化 環節。
基于單片機的甲烷濃度監測報警儀論文
4.滯環滯環是指儀器正向特性和反向特性不一致的程度。這種現象是由于儀 器元件吸收能量所引起的。例如機械儀表中有內摩擦,電磁儀表中有磁滯損耗。
(五 量程
量程 B 是指測量上限值與下限值之差, 即儀表刻度盤上的上限值 減去 下限值 ,其表達式為
。通常儀表的 ,這時。但在整個測量范圍內儀表提供被測量信息的可靠程度并不相同，一般在儀表的上、下限值附近的測量誤差較大,故不宜在該區使用。這樣, 更確切的量程概念應定為 :在工作量程內的相對誤差應該不超過某個設定值。
量程用絕對值 B 來表示時, 各類不同儀表之間便無法比較, 所以常用量程比 D 作為量程的指標,即
(六 可 靠 性
可靠性是指儀器對規定的條件在規定時間內完成所要求功能的能力。儀器的 可靠性可用平均無故障工作時間 MTBF 來表征。它是儀器連續運行時發生一次 故障的時間間隔的平均值。假設某儀器在 90000小時的運行中發生了 12次故障, 則該儀器的 MTBF 為 7500小時。
(七 經濟性
任何工業產品都要講究經濟性。對生產者來講, 以重金制造高質量的產品是 比較容易的。但是,如果生產出的儀器價格太高,使用者無力購買,出就談不上 發揮作
用。對使用者來講總是希望有最少的錢買到一臺具有指定性能的儀器。所 以,工程檢測儀器的經濟性也是其重要的指標之一。
在實際工作中, 對給定的測量任務只需達到規定的精度就行了, 決不是精度 愈高愈好, 盲目地提高測量精度的做法, 往往會帶來相反的效果, 浪費人力和財 力,降低測量的可靠性。在工程檢測中,應該根據測量的目的,全面考慮測量的 可靠性、精度、經濟性經及操作的簡便性, 而在科研工作中往往把測量精度放在 首位。
甲烷濃度監測報警儀的發展已經歷了三個階段:模擬儀器、數字式儀器以及 目前的智能儀器。基于單片機的甲烷濃度監測報警儀即為一種智能儀器, 因為就 儀器本身來講, 無論數據的采集還是處理都是由單片機來控制的。利用單片機的 算術邏輯處理能力和用軟件取代過去電子線路的硬件功能, 而軟件的靈活性又使 得儀器可用各種算法和處理方法進行信息的采集、處理、存儲和報警, 不再需要 專用的電子線路,從而使儀器的控制結構得以很大的簡化。單片機系統性能特點
單片微型計算機簡稱單片 , 它是把組成微型計算機的各部件 :中央處理器、存 儲器、輸入輸出接口電路、定時器 /計算器等,制作在一塊集成電路芯片中,構 成一個完整的微型計算機。1971年, Intel 公司首次推出 4004的 4位單片微處理 器。1974年 12月仙童(Fairchild 公司推出 8位單片機 F8(需另加一塊 3851芯片 , 其后 Mostek 公司和仙童公司一起推出了 F8兼容的 3870單片機系列。Intel 公司 1976年推出 MCS-48系列單片機。GI(Gentra Instrument Crop 公司在 1977年 10月宣布了 PIC1650單片機系列。1978年, Rockwell 公司也推出了 R6500/1系列(與 6502兼容。有些單片機有 8位 CPU ,若干個并行 I/O , 8位定時器 /計算器,容量有限的 PAM 和 ROM ,以及簡單中斷處理功能。
Motorola 公司和 Zilog 公司的單片機問世較遲,但是產品性能較高,單片機 內有串行 I/O,多級中斷處理能力,內片的 RAM 和 ROM 容量較大;有些還帶 有 A/D轉換接口。Motorola 公司在 1978年下半年宣布了與 6800微處理機兼容 的 6801單片機。Zilog 公司在同年 10月也推出了 Z80單片機系列。Intel 公司在 原 MCS-48基
礎 上 , 于 1980年 推 出 了 高 性 能 的 MCS-51系 列(包 括 8031/8051/8751。1982年, Mostek 公司和 Intel 公司先后推出了 16位單片機 MK68200(與 68000微處理器兼容和 MCS-96(8096、8098系列。1987年 Intel 公司推出了性能是 80962.5倍的新型單片機 80296。
由于單片機超小型化,結構緊湊,可能性高,價格低廉,在國民經濟中得到 廣泛應用。
① 工業方面:電機控制、工業機器人、過程控制、數字控制。② ③
④ 儀器儀表方面:智能儀器、醫療器械、色譜儀、示波器。⑤ ⑥
⑦ 民用方面:電子玩具、高級電視游戲機、錄象機、激光盤驅動。⑧ ⑨
⑩ 電訊方面:調制解調器、智能線路運行控制。? ?
? 導航與控制方面:導彈控制、魚雷執導控制、只能武器裝置、航天導 航系統。
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? 數據處理方面:圖形終端、彩色黑白復印機、溫氏硬盤驅動器、磁帶 機、打印機。
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? 汽車方面:點火控制、變速器控制、防滑剎車、排器控制。? 21 單片機的發展趨勢是:增加存儲器的容量,片內 EPROM 開始 EEPROM 化,存 儲器編程保密化,片內 I/O 多功能化及低功耗 CMOS 化。
目前單片機的現狀為: ? 4位單機片機
4位單片機的主要產品有: NEC 公司的 μPD75xx;TI 公司的 TMS1000系列;松下公司的 MN1400系列;NS 公司 COP400;Rockwell 公司的 PPS/1系列;SAMSUNG 公司的 KS56和 KS57系列;
富士同公司的 MB88系列。
其中, μPD75xx 與 COP400在 4位機中占有重要地位,年產量已達到數 千萬片。4位單片機的特點是價格便宜,如 COP400的價格僅為 8位單片機 8048和 6805價格的一半,但是功能并不弱,只是 4位 CPU ,片內的 CPU 片內的 ROM 有 2K , PAM 為 12834位。NEC 公司的 μPD75xx 片內的 ROM 可達 8K 字節, RAM 為 51234位, I/O 引腳位 58根,甚至還有 6位 A/D。近年倆, 4位單片機 的產量仍在增長,但所占比例逐年下降,單片機的主角讓給了 8位單片機。4位 機與 8位機進行競爭, 只有進一步降低價格, 并增強 I/O的功能(特別是專用 I/O功能。4位機主要用于家用電器和電子玩具等方面。
? 8位單片機
8位單片機的產量占整個單片機的 60﹪以上,并逐年增長。1985年的產量 位 1.7億片 1986年的產量位 2.1億片, 1992年達 7億片。8位單片機的舊的機 種正在被淘汰,新的機型不斷涌現。自 1985年以來,各種高性能、大容量、多 功能的新型 8位單片機不斷推出。如 Inte 公司的 8x552、μPI-452(8051的增強 型、Motorola 公司的 MC68HC11(6801增強型、Zilog 公司的 Super8等,它 們將代表單片機發展的方向,將在單片機領域中起越來越大的作用。
第二章監控儀工作原理 2.1甲烷濃度檢測儀原理分析
甲烷濃度檢測儀器按其工作原理不同,有下列幾種 : 1.光干涉式
光干涉式是利用光波對空氣和甲烷折射率不同所產生的光程差, 引起干涉條 紋移動來實現對不同甲烷濃度的測定。其優點是準確度高, 堅固耐用, 校正容易, 高低濃度均可測量,還可測量二氧化碳濃度;其缺點是濃度指示不直觀,受氣壓 溫度影響
嚴重,特別是空氣中氧氣不足氮、氧的比例不正常時,要產生誤差;光 學零件加工復雜,成本較高和實現自動檢測較困難。
2.熱催化式
熱催化式是利用甲烷在催化元件上的氧化生熱引起其電阻的變化來測定甲 烷濃度。其優點是元件和儀器的生產成本低,輸出信號大,對于 1%氣樣,電橋 輸出可達 15mV 以上, 處理和顯示都比較方便, 所以儀器的結構簡單, 受背景氣 體和溫度變化的影響小, 容易實現自動檢測。其缺點是探測元件的壽命較短, 不 能測高濃度甲烷, 硫化氫及硅蒸氣會引起元件中毒而失效。目前國內外檢測甲烷 的儀器廣泛采用這一原理。
3.熱導式
熱導式是利用甲烷與空氣熱導率之差來實現甲烷濃度的測定。其優點是熱 導元件和儀器設計制作比較簡單,成本低、量程大,可連續檢測,有利于實現自 動遙測,被測氣體不發生物理化學變化,讀數穩定,元件壽命長。其缺點是測量 低濃度甲烷時輸出信號小,受氣及背景氣體的影響較大。
4.紅外線式
紅外線式是利用甲烷分子能吸收特定波長的紅外線來測定甲烷濃度。其優點 是采用這一原理的儀器精度高,選擇性好,不受其它氣體影響,測量范圍寬,可 連續檢測;其缺點是由于有光電轉換精密結構,使制造和保養產生困難,而且體 積大,成本高,耗電多,因此推廣使用受到一定限制。
5.氣敏半導體式
氣敏半導體的種類較多, 如氧化錫、氧化鋅等燒結型金屬氧化物。這一原理 是利用氣敏半導體被加熱到 200℃時, 其表面能夠吸附甲烷而改變其電阻值來檢 測甲烷濃度。其優點是對微量甲烷比較敏感,結構簡單、成本低。但當濃度大于 %CH4時,其反應遲鈍,選擇性和線性均較差,所以很少用于煤礦井下甲烷濃 度的檢測,而多用于可燃氣體的檢漏報警。
6.聲速差式
在溫度為 220C、氣壓為 101325Pa 條件下,聲波在甲烷中的傳播速度為 432m/s,而在清潔空氣中為 332m/s。比較這兩種速度就可測定高濃度甲烷。其 優點是讀數不受氣壓影響;其缺點是不適合測量低濃度甲烷,一般只用來檢測礦 井抽放甲烷管道中的甲烷濃度,對背景氣體、粉塵及氣溫變化很敏感。
7.離子化式 氣體在放射性元素的輻射作用下發生電離, 在氣體介質中的兩 個電 極度之間便有電流產生。測量空氣介質和被測甲烷中的電流大小,便可 測出甲烷濃度。其優點是快速,可以連續自動檢測,靈敏度高,測量準 確,可測二氧化碳濃度。其缺點是測量低濃度甲烷困難,空氣濕度對儀 器讀數有影響,傳感器結構復雜。
根據設計要求,本項目采用熱催化式工作原理。2.2熱催化元件的結構及工作原理 1.熱催化元件的結構
載體催化燃燒式傳感器一般被制成一個便于測量的探頭, 探頭可以單獨設 置,也可以作為一個獨立單元裝配在儀器內使用。
探頭內部的主要元件是黑元件(催化元件 和白元件(補償元件 ,兩個元件分 別配置在電橋電路中, 作為一組橋臂, 另一組橋臂是兩個固定電阻, 作為電橋的 比率臂。與黑白元件相對應, 為使電橋在無甲烷狀態下處于平衡狀態, 橋路內裝 有調零電位器 w。此外,傳感器電源應是經過穩壓的穩壓源。
2.敏感元件工作原理
黑元件載體催化燃燒式元件,當甲烷氣體在元件表面與氧氣產生無焰燃燒 時,電橋失去平衡,輸出一個電壓信號。白元件是補償元件,基本結構和技術參
數與黑元件相同,但表面不涂鍍催化劑,所以,它不參加低溫燃燒。但由于它處 于與黑元件相同的工作環境中, 所以, 對非甲院濃度變化引起的催化元件阻值變 化起補償作用,以提高儀器零點穩定性和抗干擾能力。
使用時一般將黑白元件串聯, 作為電橋的一臂, 用普通電阻構成電橋的另一 臂, 電橋的兩端加上穩定的工作電壓 U。當含有甲烷的空氣在高溫和催化劑的作 用下, 發生無焰燃燒, 而在白元件上則不致使甲烷燃燒, 從而使黑元件的溫度比 白元件的溫度高, 黑元件中的鉑絲既是加熱元件, 又是感應溫度的熱敏元件, 根 據鉑絲的正溫度系數的特性,溫度升高時電阻增大,黑元件上的電壓降即增大, 電橋失去平衡, 輸出一個電壓信號△ U , 該電壓值的大小反映了甲烷濃度的高低, 檢測此電壓便可測量出甲烷濃度。
3整機工作原理
熱催化原理又稱催化燃燒原理。利用該原理的甲烷測定器是當前國內測量低 濃度甲烷的檢測儀器中采用最廣泛的一種, 而且還在不斷的高和發展。其基本原 理是根據甲烷在一定的溫度條件下氧化燃燒, 且在一定的濃度范圍內, 不同濃度 的甲烷在燃燒過程中要釋放出熱量不同的特性,來達到測定甲烷濃度的目的。
甲烷濃度報警監控儀的工作原理是 CPU 通過 V o 口輸出低電平經反相器加在催 化元件電源端, 使催化元件開始工作, 輸出與甲烷濃度相對應的電壓信號, 此電 壓經過放大電路放大后,分別送到 A/D轉換、報警電路, A/D轉換電路將模擬 信號轉換為數字信號送入 CPU, CPU對采樣值進行數值計算, 處理后, 驅動顯示 器顯示出被測氣體中的甲烷濃度值, 若被測氣體中甲烷濃度超過報警電路預定的 數值時, 報警電路即發出聲音報警信號。遙控發射裝置再將報警信號傳輸給遠方 的接收裝置,最遠傳輸距離可達到 10km。
第三章 基于單片機甲烷濃度監測報警儀系統分析與設計的硬件
在硬件的設計前期, 根據框圖對電路中可能出現的電路進行了分析, 并根據 指導老師提出的要求對硬件設計進行了合理化的修改完善。在第二章中已分析了 系統并繪制了框圖,下面將根據框圖分別設計各部分電路。
3.1輸入電路的設計
甲烷濃度信號的采集電路, 放大電路輸入口連接甲烷濃度傳感器的兩個引腳。此 傳感器采用的是氣敏元件是一種具有良好溫度特性的電壓輸入 /電流輸出型氣敏 元件。可以在-55℃ ~150℃溫度范圍內正常工作。
3.1.1 氣敏元件 MQ-K7簡單介紹 1.熱催化元件的特性
在選擇敏感元件時,主要從以下幾個方面來衡量 :(1活性。元件活性是指元件對甲烷氧化燃燒的速率。元件活性高,通過電 橋測量甲烷時,可以得到較高的電壓輸出。
(2穩定性。元件的穩定性是指元件在新鮮空氣與一定濃度的甲烷中,在規 定的連續工作時間里的活性下降率。下降率其值越低越好, 活性下降率越低, 表 明元件工作性能越穩定。
(3工作點與工作區間。元件工作點是指元件的標準工作電壓和電流值。實 際使用中,為了便于組成電橋和選定電橋電流,通常是指一對元件(即一只黑元 件和一只白元件 的標準工作電壓或電流值。在工作點上,元件具有較大的輸出, 較好的穩定性和最小的零點飄移。目前國內元件的工作點有 :直 1.2V, 2.2V, 2.4V, 2.8V 及 320mA 等幾種。當元件的工作電壓或工作電流變動時, 在同一甲烷濃度 下輸出活性大小是不相同的。只有當工作電壓或工作電流在某一范圍內變動時, 輸出活性才接近直線。這個電壓或電流的變動范圍稱為元件的工作區間。區間越 寬越好。目前元件的工作區間只能達到標準電壓的士 10% o
(4輸出特性。元件輸出特性。是指在不同的甲烷濃度下,元件的活性與甲 烷濃度的關系。在 0-S%CH4范圍內,電橋輸出信號與甲烷濃度呈線性關系。當 甲烷濃度在 9.5%處時,曲線出現拐點,以后隨著甲烷濃度的增大,電橋輸出信 號不斷下降, 出現了高濃度和低濃度輸出信號相同現象。產生的原因是由于高濃 度甲烷氣體中缺氧使燃燒不完全所造成的。所以, 這種原理的甲烷檢測儀只能測 量低濃度甲烷。
(5元件的壽命。元件的壽命是指元件在使用過程中,其活性下降到某一規 定值的時間。
(6元件的“中毒現象”。礦井空氣中的硫化氫、二氧化硫等氣體會使元件產 生中毒現象, 使活性降低。其原因主要是由于這些毒性氣體元件活性下降。此外, 井下電氣設備用的硅油、硅絕緣材料等揮發物, 也會使元件中毒。這主要是由于 硅分子量大, 一旦吸附在元件表面, 就會阻止甲烷進入而影響元件氧化速率, 致 使活性下降。
為防止元件中毒,可以加過濾器,例如用活性炭吸收管, 1 cm 厚活性炭的 吸收管,可使工作在有毒環境中的元件壽命延長數百倍。
經過一段時間工作的元件,遇到較高濃度,工作數分鐘后,元件的活性將 升高, 高濃度消失后, 元件在幾十小時內活性才會逐步下降到原值附近, 以后又 保持穩定的活性。這種現象稱為元件被濃甲烷激活。元件的激活特性是一個缺點, 因為被激活的元件在一段時間內會造成不穩, 這是在使用中應該加以注意和調整 的。
載體催化元件與純鉑絲元件相比,其抗毒性能較弱,在有毒氣體的環境中, 宜采用鉑絲元件。
(7反應速度。反應速度是工作元件的一個重要指標。特別是當元件應用到 各種運動機械上時,就更為突出。
在井下空氣中, 當甲烷濃度發生變化時, 元件的反應速度由兩個因素決定, 一是元件本身的時間常數 :, 二是甲烷向元件擴散的速度。元件的時間常數 可由 下式確定 :
式中 :元件的時間常數;E :元件的熱容量;A :等效熱導系數;S :元件的表面積;0:常數;T :元件的工作溫度;I :工作電流;R :元件電阻;RQ :鉑絲電阻溫度系數2
通過對上式的分析, 可以合理地選擇元件參數, 以提高工作元件的反應速度。本設計中選擇的敏感元件型號為 :MQ-K7 參數為 : 測量介質 :甲烷 工作電流 :直流穩壓 工作點 :2.8V/ < 175MA 測量范圍 :0-4%CN
穩定性 :靈敏度變化士 0.1%CH4 響應時間 :(20S 3.1.2.氣敏元件的組成及作用
本設計選用的氣敏元件是由太原電子廠和哈爾濱通江晶體管廠生產的 MQ — K7型號的半導體氣敏元件, 太被用于做各種可燃氣體的檢測、檢漏、監控 設備的敏感元件。氣敏元件是準確檢測甲烷氣體含量的核心元件之一, 它由工作 元件和補償元件組成, 將這兩個元件分別接在惠斯登電橋上, 在元件的電端加入 高電平時元件開始工作, 當環境中無甲烷氣體時, 調整電橋使之輸出為零, 當有 甲烷氣體時, 甲烷氣體以擴散方式進入儀器原測量氣室, 內部接于橋臂的熱催化 元件或熱導元件發生氧化一還原反應, 引起元件溫度升高, 阻值增大, 使原來平衡的電橋失去平衡, 輸出與甲烷濃度相對應的電壓信號, 測量該電壓信號即可知 甲烷濃度。
它的基本測試電路圖如附一圖所示 3.2 按鍵電路設計與器件選擇
此次設計的甲烷濃度報警儀應具備兩種基本功能,一是隨時輸入報警上限值, 二是隨時對當前的報警上限值進行修改, 要實現這兩種功能, 可以接入鍵盤輸入 電路。
1.鍵盤的結構選擇
在單片機組成的監測系統及智能化儀器中, 用得最多的是非編碼鍵盤。鍵盤的 結構分為獨立式鍵盤和行列式鍵盤兩類。
本設計中只需要三個按鍵, 因此選擇獨立式鍵盤。如圖所示, 電路由按鍵和三個 電阻組成,按鍵分別命名為 SET、+1和 RET 鍵。按鍵可以采用輕觸開關,電阻 可以采用 4腳排電阻(3*1K
2.如附二圖所示,將鍵盤直接與單片機的 P3口連接。用 P3.3引腳通過按鍵 SET 接一格外部中斷的請求信號 INT1;P3.1、P3.0引腳作為 I/O口使用,通過兩個 按鍵 +
1、RET 接入兩個輸入信號。
SET 鍵功能:設置當前報警上限值,即當前報警儀的報警上限值有誤差時,需要 隨時對它進行調整,使用 SET、+1和 RET 鍵配合完成這一功能。
①當 SET 被按下時,在單片機的 INT1引腳產生一個低電平觸發中斷請求信號, CPU 響應中斷請求時,就轉移到 INT1中斷服務程序的入口地址,執行 INT1的中 斷服務程序。
② +1調整鍵的功能:分別對報警值的十位、個位和小數位進行 +1調整,即每按 一次鍵,對應的值調整為 +1。
③ RET 確認鍵的功能:確認,即對 +1調整為進行確認,該鍵按下時,說明被調 整位的值已經確認,轉去調整下一位。
3.3 蜂鳴器電路的設計
設計要求報警上限濃度到時要有聲音提醒信號產生, 可選擇一只蜂鳴器來實現 這一功能。壓電式蜂鳴器工作時約需 10mA 的驅動電流,并設計一個相應的驅 動及控制電路。電路設計如圖所示, 蜂鳴器作為三極管的集電極負載, 當它導通 時,蜂鳴器發出聲音,截止時不發聲。它的報警時間長短是靠軟件設置的。
3.4放大電路的設計
在許多需要 A/D轉換和數字采集的單片機系統中,很多情況下,傳感器輸 出的模擬信號都很微弱, 必須通過一個模擬放大器對其進行一定倍數的放大, 才 能滿足 A/D轉換器對輸入信號電平的要求,這種情況下,就必須選擇一種符合 要求的放大器。儀表器的選型很多,可選用的運算放大器相當多,如 OP-07, OP-725,如果要求不高,甚至可選價廉的 uA741等通用運算放大器。本設計的 放大電路采用高精度集成運放 OP-07做放大元件 ,OP-07為一種具有低失調電 壓、低失調電流和低溫漂的超
低失調運算放大器, 其廣泛地應用于穩定積分、精 密加法、比較、闔值電壓檢測、微弱信號精確放大等場合,是一種通用性極強的 運算放大器。OP-07的電源電壓范圍 3~ 18V,輸入電壓范圍為 0~ 14V, 3.5 TLC1549與 AT89C2051接口電路的設計
TLC1549芯片與單片機 AT89C2051的連接比較簡單,如圖所示。被測電壓 從2、4腳輸入,經 A/D轉換后在 6腳輸出，5、6、7分別與單片機的 P3.2、P3.7、P3.1連接。其工作原理是:由單片機產生片選控制信號和時鐘信號,當 P3.0=0(CS=1時,片選信號有效, P3.2引腳輸出時鐘脈沖送到 I/O CLOCK引 腳,在 10個時鐘脈沖的作用下,電壓轉換值從 DATAOUT 引腳輸出,按照高位在 前低位在后的順序通過 P3.7引腳送入單片機。當 P3.1=1(CS=0時,片選信號 無效, DATA OUT引腳輸出為高阻狀態。
3.5.1 AT89C2051芯片概述
AT89C2051是美國和 ATMEL 公司生產的低電壓,高性能 CMOS 8位單片機, 片內含 2k bytes的可反復檫寫的只讀程序存儲器(PEROM 和 128bytes 的隨 機存取數據存儲器(RAM , 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術 生產,兼容標準 MCS-51指令系統,片內置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲 單元,功能強大 AT89C2051單片機可為您提供許多高性能價比的應用場合。
主 要 性 能 參 數:
2與 MCS-51產品指令系統完全兼容 22k 字節可重檫寫閃速存儲器 21000次檫寫周期 22.7-6V 的工作電壓范圍 2全靜態操作 CHz-24MHz 2兩極加密程序存儲器 212838字節內部 RAM 215個可編程 I/O口線 2兩個 16位定時 /計數器 26個中斷源
2可編程串行 UART 通道 2可直接驅動 LED 的輸出端口 2內置一個模擬比較器 2低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述: AT89C2051提供以下標準功能:2k 字節 Flash 閃速存儲器, 128字節內部 RAM , 15和 I/O口線,兩個 16位定時 /計數器,一個 5向量兩極中斷結構,一 個全雙工串行通信口,內置一個精密比較器,片內振蕩器及時鐘電路。同時, AT89C2051可降至 0Hz 的靜態邏輯操作, 并支持兩種軟件可選的節電工作模式，空閑方式停止 CPU 的工作,但允許 PAM ,定時 /計數器,串行通信口及中斷系 統繼續工作, 掉電方式保存 PAM 中的內容, 但振蕩器停止工作并禁止其它所有 部件工作直到下一個硬件復位。
方 框 圖 引腳功能說明
2Vcc:電源電壓 2GND 地
2P1口:P1口是一組 8位雙向 I/O口, P1.2-P1.7提供內部上拉電阻, P1.0和 P1.1內部無上拉電阻,組要是考慮它們分別是內部緊密比較器的同相 輸入端(AINO 和反向輸入端(AIN1 ,如果需要應在外部接上拉電阻。P1口 輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并可直接驅動 LED。當 P1口引腳寫入“ 1”時可做 輸入端,當引腳 P1.2-P1.7用作輸入并被外部拉低時,它們將因內部的上位電 阻而輸出電流(In。
P3口還用于實現 AT89C2051特殊性能,如下表示:
P1口 還 在 Flash 閃速編程及程序校驗時接受代碼數據。
2P3口:P3口的 P3.0-P3.5、P3.7是帶有內部上拉電阻的 7個雙向 I/O口。P3.6沒有引出,它作為一個通用的 I/O口但不可訪問,但可作為固定輸入 片內比較器的輸出信號, P3口緩沖器可吸收 20mA 電流,當 P3口寫入“ 1”時, 它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口,作輸入端時,被外部拉低的 P3口 將用上拉電阻輸出電流(In。
P3口還接受一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。2RST :復位輸入。RST 引腳一旦變成兩個機器周期以上高電平,所有的 I/O都將復位帶“ 1”(高電平狀態,當振蕩器正在工作時,持續兩個機器周期以上 的高電平可完成復位,每個機器周期為 12個振蕩時鐘周期。
2XTAL1:振動器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。2XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。2振蕩器特征: XTAL1、XTAL2為片內振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端, 如下表示, 可采 用 石 英 晶 體 或 陶 瓷 震 蕩 器 組 成 時 鐘 振 蕩 器 , 如 需 從 外 部 輸 入 時 鐘 驅 動 AT89C2051,時鐘信號從 XTAL1輸入, XTAL2應懸空。由于輸入到內部電路是經
過一個 2分頻觸發器, 所以輸入的外部時鐘信號無需特殊要求, 但必須符合電平的最大和最小植及時序規范。
2特殊功能寄存器:
并非存儲器中所有的地址都被占用,未占用的地址單元亦不能使用,如果對 其進行讀訪問一般返回為隨機數,寫訪問也不確定。
這些單元是為了以后利用這些未使用的地址單元擴展新功能而設置, 所以用 戶軟件不要對它們寫“ 1” ,在這種情況下,新位的復位或不激活值為“ 0”。
2某些指令的約束條件: AT89C2051是經濟型低假位的微控制器, 它含有 2k 字節的 Flash 閃速程序存 儲器, 指令系統與 MCS-51完全兼容, 可使用 MCS-51指令系統對其進行編程, 但 是在使用某些有關指令進行編程時,程序員須注意一些事項。
和跳轉或分支有關的 有一頂的空間約束,使目的地址安全落在 AT89C2051的 2k 字節的物理程序存儲器空間內, 程序員必須注意一點。對于 2k 字節存儲器 的 AT89C2051來說, LJMP 7EOH是一條有效指令, 而 LJMP 900H則為無效指令。
1.分支指令 2.3.對于 LCALL、ACALL、AJMP、SJMP、@+DPTR 等指令,只要程序員記住這些分 支指令的目的地址在程序存儲器大小的物理范圍內(AT89C2051程序地址空 間為:000H-7FFH 單元 , 這些無條件分支指令就會正確執行, 超出物理空間 的限制會出現不可預知的程序出錯。CJNE [?]、DJNZ [?]、JB、JNB、JC、JNC、JBC、JZ、JNZ 等這些條件轉移指令的使用與上述原則一樣,同樣,超 出物理空間的限制也會引起不可預知的程序出錯,至于中斷的使用, 80C51系列硬件結構中已保留標準中斷服務子程序的地址。
4.與 MOVX 相關的指令,數據存儲器 5.6.AT89C2051包含 128字節內部數據,這樣, AT89C2051的堆棧深度局限于內 部 RAM 的 128字節范圍內,它既不支持
外部數據存儲器的訪問,也不支持外部程序的執行,因此程序中應有 MOVX [?]指令。
一般的 80C51匯編器即使在違反上述指令約束而寫入的指令時仍對指令進行 匯編,用戶應了解正在使用的 AT89C2051微控制器的存儲器物理空間的約束范
圍,適當地調整所使用的指令尋址范圍以適應 AT89C2051。2程序存儲器的加密:
2空 閑模式: 在空閑模式下, CPU 保持睡眠狀態而所有片內的外設仍保持激活狀態,這種 方式由軟件產生, 此時, 片內 RAM 和所有特殊功能寄存器的內容保持不變, 空閑 模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。
P1.0和 P1.1在不使用外部上拉電阻的情況下應設置為“ 0” ,或者在使用上 拉電阻的情況下設置為“ 1”
應注意的是:在用硬件復位終止空閑模式時, AT89C2051通常從程序停止一 直到內部復位獲得控制之前的兩個機器周期處恢復程序執行。在這種情況下片內 硬件禁止對內部 RAM 的讀寫, 但允許對端口的訪問, 要消除硬件復位終止空閑模 式
對端口以外寫入的可能, 原則上進入空閑模式指令的下一條不應對端口引腳或 外部存儲器進行訪問。
2掉電模式: 在掉電模式下,振蕩器停止工作,進入掉電模式的指令是最后一條執行的指 令, 片內 RAM 和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。退出掉線模式 的唯一方法是硬件復位,復位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內容, 在 Vcc 恢復到正常工作電平前, 復位應無效, 且必須保持一定時間以 使振蕩器重啟動并穩定工作。
P1.0和 P1.1在不使用外部上拉電阻的情況下應設置為“ 0”。或者在使用外 部上拉電阻隨時應設為“ 1”。
2Flash 閃速存儲器的編程: AT89C2051是檫除狀態下(也即所有單元內容均為 FFH 時用 2k 字節內的 PEROM 代碼存儲陣列進行封裝微控制器,其程序存儲器是可反復編程的,代碼存 儲陣列一次編程一個字節,一旦陣列被編程,如需重新編程一非空(空為:FFH 字節,必須對整個存儲器陣列進行電檫除。
AT89C2051內 Flash 閃速存儲器的編程和校驗電路
2內部地址計數器:AT89C2051內部包含一個 PEROM 編程地址計數器,它總 在 RST 上沿到來時復位到 000H ,并在 XTAL1引腳上出現在跳變脈沖時進行加 1記數。
2編程方法:要對 AT89C2051進行編程,推薦使用以下方法。1.上電次序: 2.3.在 Vcc 和 GND 引腳之間加上電源。設置 RST 和 XTAL1為 GND 電平。其它引腳置空,等待至少 10ms 以上。
4.置 RST 引腳為高電平,置 P3.2引腳為高電平。5.6.7.對引腳 P3.3、P3.4、P3.5、P3.7按下表正確組合加上邏輯高 “ H ” 或低 “ L ” 電平即對 PERM 進行編程操作。
8.9.10.在 000H 地址單元對 P1.0-P1.7輸入數據代碼字節。11.12.13.置 RST 端為+12V ,激活編程。14.15.16.使 P3.2跳變一次來編程 PEROM 陣列中的一字節或者加密位,寫字節周期 是自身定時的,一般需時 1.2ms。
17.18.19.當校驗已編程的數據,使 RST 從+12V 降到邏輯電平“ H ” ,置 P3.3-P3.7引腳到正確的電平即可 P1口讀取數據。
20.21.22.對下一地址單元編程字節, 使 XTAL1引腳正脈沖跳變一次使地址計數器加 1,在 P1口輸入新的數據字節。
23.24.25.重復 5至 8,可對整個 2k 字節陣列全部編程,直到目標文件結束。26.27.28.下電次序: 29.30.置 XTAL1為低“ L ”電平置 RST 為“ L ”點平置空所有其它 I/O引腳 關閉 Vcc 電源
2數據查詢:AT89C2051具有周期結束的數據查詢功能,在寫周期期間,對最 后寫入的字節嘗試讀將令 P1.7上寫入數據的操作結束,當寫周期完成,完全 輸出端的真實數據有效,同時下一個周期開始,數據查詢可在寫周期被初始 化的任一時刻開始。
Ready/Busy:字節編程的進度可通過 “ RDY/BSY輸出信號檢測, 編程期間, P3.1引腳在 P3.2變高“ H ”后被拉低來指示“ BSY ” , P3.1在編程結束后被再次拉 高“ H ”來指示 RDY。
2程序校驗:如果加密位 LB1、LB2沒有進行編程,則代碼數據可通過校驗數 據線讀取: 1.使 RST 從“ L ”變為“ H ” ,復位內部的地址計數器為 000H。2.3.4.對代碼數據加上正確的控制信號即可在 P1口引腳上讀取。5.6.7.XTAL1引腳跳變一次使內部地址計數器腳 1。8.9.10.從 P1口讀取下一個代碼字節。11.12.13.重復 3到 4步驟,即可將全部單元的數據讀取。14.15.加密位不可直接校驗,加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態來驗 證。
2芯片檫除:利用控制信號的正確組合并保持 P3.2引腳 10ms 的低電平即可 將 PEROM 陣列(2k 字節和兩個加密位整片檫除,代碼陣列在片檫除操作中 將任何非單元寫入“ 1”可被再編程之前進行。
2讀片內簽名字節:除 P3.5、P3.7必須被拉成邏輯低電平外,讀簽名字節的 過程和單元 000H、001H 及 001H 的正常校驗相同,返回值意義如下:(000H =1EH聲明產品由 ATMEL 公司制造。(001H =21H聲明為 89C2051單片機。2編程接口: Flash 閃速陣列中的每一代碼字節進行寫入且整個存儲器可在控制信號的正 確組合下進行檫除。寫操作周期是自身定時的,初始化后它將自動定時到操 作完成。
3.5.2 AD轉換器(TLC1549概述
1.TLC1549是美國德州儀器公司生產的 10位模數 轉換 器。它采用 CMOS 工 藝,具有內在的采樣和保持,采用差分基準 電壓 高阻輸入,抗干擾,可按比例量 程校準轉換范圍,總不可調整誤差達到 ±1LSB Max(4.8mV 等特點。.TLC1549的工作溫度范圍內(自然通風極限參數如下: 電源電壓范圍:-0.5~6.5V 輸入電壓范圍:-0.3~VCC+0.3V 輸出電壓范圍:-0.3~VCC+0.3V 正基準電壓: VCC+0.1V 負基準電壓:-0.1V
峰值輸入電流(任何輸入端:±20mA 峰值總輸入電流(所有輸入端:±30mA 工作溫度范圍(自然通風: TLC1549C 0~70℃ TLC1549I-40~80℃ TLC1549M-65~125℃ 3.工作原理
在芯片選擇(CS 無效情況下, I/O CLOCK 最初被禁止且 DATA OUT 處 于高阻狀態。當串行接口把 CS 拉至有效時,轉換時序開始允許 I/O CLOCK 工 作并使 DATA OUT 脫離高阻狀態。串行接口然后把 I/O CLOCK 序列提供給 I/O CLOCK 并從 DATA OUT 接收前次轉換結果。I/O CLOCK 從主機串行接口接收 長度在 10和 16個時鐘之間的輸入序列。開始 10個 I/O 時鐘提供采樣模擬輸入 的控制時序。
在 CS 的下降沿, 前次轉換的 MSB 出現在 DATA OUT 端。10位數據通過 DATA OUT 被發送到主機串行接口。為了開始轉換, 最少需要 10個時鐘脈沖。如果 I/O CLOCK 傳送大于 10個時鐘長度, 那么在的 10個時鐘的下降沿, 內部邏輯把 DATA OUT 拉 至低電平以確保其余位的值為零。在正常進行的轉換周期內,規定時間內 CS 端 高電平至低電平的跳變可終止該周期, 器件返回初始狀態(輸出數據寄存器的內 容保持為前次轉換結果。由于可能破壞輸出數據, 所以在接近轉換完成時要小 心防止 CS 被拉至低電平。時序圖如下圖
4.應用介紹
TLC1549的理想轉換特性如下圖所示。
(1 此曲線基于下列假設:VREF+和 VREF-已被調整以便從數字 0至 1跳變的 電壓(VZT 為 0.0024V ,滿度跳變電壓(VFT 為 4.908V。1LSB=4.8mV。
(2 滿度值(VFS 是指其額定中點(midstep 值具有最高的絕對值的那級 臺階。零度值(VZS 是指其額定中點(midstep 值等于零的那級臺階。
5.芯片工作方式
芯片工作方式如下表所示 : 在方式
1、方式
3、方式 5中,在 DATA OUT引腳上,前一次轉換的 MSB 出現在 CS 的下降邊時, 剩下的 9位在 I/O CLOCK的以后 9個下降邊時被移出。
10位數據經 DATA OUT端發送到主串行接口。所用串行時鐘脈沖的數目屆取決 于工人選的方式,但要開始進行轉換,最少需要 10個時鐘脈沖。在第 10個時 鐘的下降邊 EOC 輸出變低,而當轉換完成時加到邏輯高電平,轉換結果可以由 主機讀出,如果 I/O CLOCK傳送是多于 10個時鐘,在第 10個時鐘的下降邊內 部邏輯也將 DATAOUT 變低以保證剩下各位的值是零。
3.6 輸出電路設計
3.6.1三位 LED 數碼管簡單介紹
在 單 片 機 系 統 中 , 常 用 的 顯 示 器 有 :發 光 二 極 管 顯 示 器 , 簡 稱 LED(LightEmittingDiode, 液晶顯示器,簡稱 LCD(LiquidCrystalDisplay;熒光 管顯示器。近年來也開始使用簡易的 CRT 接口,顯示一些漢字及圖形。前三種 顯示器都有兩種顯示結構;段顯示(7段, “ 米 ” 字型等 和點陣顯示(5X?, 5X8, 8X8點陣等。而
發光二極管顯示又分為固定段顯示和可以拼裝的大型字段顯示,此 外還有共陽極和共陰極之分等。
三種顯示器中,以熒光管顯示器亮度最高,發光二極管次之,而液晶顯示器最 弱,為被動顯示器,必須有外光源。
LED顯示塊是由發光二極管顯示字段組成的顯示器, 有 8字段和 “ 米 ” 字段之分。顯示塊都有 dp 顯示段,用于顯示小數點。7段 LED 的字型碼,由于只有 7個段 發光二極管,所以字型碼為一個字節。“ 米 ” 字段 LED 的字型碼由于有 15個段發 光二極管, 所以字型碼為兩個字節。這種顯示塊有共陽極和共陰極兩種。共陰極 LED 顯示塊的發光二極管的陰極連接在一起,通常此公共陰極接地,當某個發 光二極管的陽極為高電平時,發光二極管點亮,相應的段被顯示。同樣,共陽板 LED 顯示塊的發光二極管的陽極連接在一起,通常此公共陽極接正電壓。由 N 片 LED 顯示塊可拼接成 N 位 LED 顯示器。本設計是三位 LED 顯示器的結 構, N 位 LED 顯示器有 N 根位選線和 8XN(或 16XN 根段選線。根據顯示方式 的不同,位選線和段選線的連接方法也各不相同。段選線控制顯示字符的字型, 而位選線則控制顯示位的亮、暗。LED 顯示器有靜態顯示和動態顯示兩種顯示 方式,一是 LED 靜態顯示方式、二是動態顯示。?
LED 顯示器工作于靜態顯示方式時,各位的共陰極(或共陽極 連接在一起并 接地(或 +5v,每位的段選線(a~dp 分別與一 8位的鎖存輸出相連。之所以稱為 靜態顯示, 是由于顯示器中的各位相互獨立, 而且各位的顯示字符一經確定, 相 應鎖存器的輸出將維持不變, 直到顯示另一個字符為止。也正因為如此, 靜態顯 示器的亮度都較高。本設計用的是陽極驅動。該電路各位可獨立顯示, 只要在該
位的段選線上保持段選碼電平, 該位就能保持相應的顯示字符。由于各位分別由 一個 8位輸出口控制段選碼, 故在同一時間里, 每一位顯示的字符可以各不相同。這種顯示方式接口,編程容易,管理也簡單,付出的代價是占用口線資源較多。若用 I/O口線接口,則要占用 4個 8位 I/O口,若用鎖存器(如 74LS244 接口, 則要用 1片 74LS244芯片。而如果用 “ 米 ” 字段的 LED 顯示器,則靜態顯示方式 需要更多的
硬件資源。如果顯示器位數增多, 則靜態顯示方式更是無法適應。因 此在顯示位數較多的情況下,一般都采用動態顯示方式。
3.6.2三位 LED 數碼管驅動電路的設計
譯碼與編碼是相反的過程,是將二進制代碼表示的特定含義翻譯出來的過 程。能實現譯碼功能的組合邏輯電路稱為譯碼器。
集成譯碼器可分為三種,即:二進制譯碼器、二-十進制譯碼器和顯示譯碼 器。二進制譯碼器是將輸入的二進制代碼的各種狀態按特定含義翻譯成對應輸出 信號的電路。也稱為變量譯碼器。若輸入端有 n 位,代碼組合就有 2n 個,當然 可譯出 2n 個輸出信號。
顯示譯碼器由譯碼輸出和顯示器配合使用,最常用的是 BCD 七段譯碼器。其輸出是驅動七段字形的七個信號,常見產品型號有 74LS48、74LS47等。
本設計采用 74LS48譯碼器, 74LS48是輸出高電平有效的中規模集成 BCD 七段顯示譯碼驅動器,它的功能簡圖和管腳引線圖如下圖: ~41~ ~42~
功
功能簡圖 管腳引線圖 其真值表見下表所示: 74LS48BCD 七段譯碼驅動器真值表 ~43~
~44~
滅 燈 3 3 3 3 3 3
0 0 0 0 0 0 0 0 滅 零 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
試 燈
0 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 74LS48的輸入端是 四位二進制信號(8421BCD碼 , a、b、c、d、e、f、g 是七段譯碼器的輸出驅動信號,高電平有效。可直接驅動共陰極七段數
碼
是使能端,起輔助控制作用。使能端的作用如下:(1 是試燈輸入端, 當 =0, =1時, 不管其它輸入是什么狀態, a~g 七段亮;(2滅燈輸入 ,當
=0,不論其它輸入狀態如何, a~g均為 0,顯示 管熄滅;(3動態滅零輸入 ,當 =1, =0時, 如果 =0000時, a~g均 為各段熄滅;(4 動態滅零輸出 ,它與滅燈輸入 共用一個引出端。當 =0或 =0且
=1, =0000時,輸出才為 0。片間 與 配合,可用于熄滅多
位數字前后所不需要顯示的零。3.7 可編程看門狗電壓監控電路
可編程看門狗電壓監控電路選用 Xicor 公司的 X25045集成芯片,它是集看 門狗定時器功能,電壓監控功能,快閃 E2PROM 存儲功能為一體的集成芯片。看門狗定時器電路對微控制器提供了獨立的保護系統, 可編程設置三種周期, 當 系統出現故障時, 在預先設定的周期之后產生復位信號, 該周期一旦設定, 即使 在電源周期變化之后也不改變。電壓監控功能可以保護系統使之免受低電壓狀況 的影響,當 V}。降到最小轉換點以下時,系統復位,直到電壓升高且穩定為止, EZPROM 可存放數據,安全可靠,這種組合不僅降低系統成本,減少電路板空 間要求,而且與 CPU 接口簡單,性能穩定。.1..芯片的性能特點 2可編程的看門狗定時器;2低 ucc 檢測,直到 VCC 等于 1V 時有效;21 MHZ的時鐘頻率;2512X8位串行 E2PROM;.低功耗 CMOS 設計,工作時電流 3mA ,備用 時 10 } A;2電源電壓為 2.7V}S.SV;~45~ 2片內寫保護;
2高可靠性 :使用期限 :100000周期 /字節;數據保存期 :100年;ESD 保護 :所有引腳 2000V;2RESET 高電平有效。2.引腳排列及說明
X25045引腳排列如下圖所示
X25045的引腳排列圖 引腳說明見下表
X25045引腳說明 3.X25045與 AT89C2051的連接如圖下圖所示。
X25045與 AT89C51連接圖 3.8通訊電路
本畢業設計采用遙控傳輸,將報警信號傳輸給遠距離的報警設備,它的有效 傳輸距離可達 8~10km。遙控發射電路由 NE555(或 ICM7555單穩態電路、發 射組件 FDD-5和晶體管 VT 驅動器組成,如附三圖所示。
3.8.1遙控發射電路
它是由時基電路 555組成單穩態電路。平時,由于觸發端 T 開路,其電位為 1Ucc/3,故電路保持穩態,即輸出端 F 為低電平;一旦門、窗受到振動,傳感開 關
S1~S5之中總會有瞬時接通的, T=0,電路翻轉,即輸出由 0邊為,保持 1的時間約為 1.1R1C1, 按圖中阻、容之植, 大約 20s 左右, 這段時間稱為暫穩態, 在暫晚年態時間內,不管開關 Si(i=1, 2,? 5 開、關與否,均不能改變輸出為 1的狀態,經過 1.1R1C1時間后, F 由 1變為 0。
3.8.2 晶體管驅動器
晶體管驅動器由 9013組成,為驅動繼電器提供較大的的電流,當 NE555輸 出 F=1時,晶體管 VT 導通,繼電器吸合,常開觸點閉合,將發射器 FDD-5接入 電源向外發射。如果選用微型繼電器,可以不要驅動級, NE555輸出電流較大, 可直接驅動繼電器線圈。但若選用由 CMOS 電路組成的時基電路(入各種 7555 其輸出 F 后必須加驅動電路, 否則, 由于繼電線圈吸取較大的電流會燒毀集成電 路,這在使用中應引起注意。
3.8.3 發射組件 FDD-5 FDD-5是發射組件,外部有金屬屏蔽盒,尺寸為 85㎜355㎜320㎜,工 作頻率為 36.100MHz ,常稱為 36MHz ,工作電壓 8~12V ,工作電流小于 1.1A ,發射功率為 5W ,在發射組件中是較大的功率,調制方式為調頻,最大頻偏為±5kHz ,殘留輻 射小于-60dB。輸入信號幅度小于 100mV ,輸入調制信號形式為方脈沖或模擬正 弦波。FDD-5有一天線插孔,插入半波同軸偶極天線,發射距離可達 8~10km。組件有 3個引腳,功能已在器件上標注:1腳(GND , 2腳(Ucc , 3腳(CP , 輸入調制信號。
FDD-5組件由本振、音頻調制放大、數字編碼電路 VD5026、音頻編碼切換開關、三倍頻高放及射頻功放電路等組成。本振電路產生 12.03330MHz 基頻, 輸入信號 調制在基頻上, 經三倍頻后輸出 36.10000MHz 調制信號, 經射頻功率放大器, 通 過天線向外發射, 同時, 工作狀態指示 LED 管發光。輸入調制信號可以是模擬音 頻信號,也可以是數字編碼信號,由 3腳 CP 端輸入。如果是模擬音頻信號,經 切換開關直接送至本振,實現編碼發射。發射電路中的開關 SB 不可省略,開機 時應將 SB 打開,否則將會報警。
3.8.4半波同軸偶極天線
發射電路應架設天線才能使發射距離較遠。天線的作用是發射或接受電磁 波,是通信遙控搖測等領域不可缺少的能量轉換部件,與組件匹配的優良天線, 能增加遙控遙測距離。專業制作的天線性能優良,但價格較高。
3.8.5遙控接收電路
第二篇：基于單片機的水塔水位監測報警控制系統概要
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株洲師范高等專科學校物理與電子工程系畢業論文 基于單片機的水塔水位監測報警控制系統 姓 名： 劉治標 指導老師：
專 業： 應用電子技術 班 級： 07級應用電子班 學 號： 04207108 時 間：
錯誤！未找到引用源。摘 要
本設計從分析水塔水位報警器的原理和設計方法入手，主要基于單片機的硬件電路和語言程序設計, 實現一種能夠實現水位自動控制、具有自動保護、自動聲光報警功能的控制系統。本控制系統由A/D轉換部分、單片機控制部分、數碼顯示部分、電機驅動部分、電機控制部分等構成。同時對各個部分進行了詳細的論述，并給出了主要的流程圖和軟件設計程序。這是個簡單而靈敏的監測報警電路，操作簡單，接通電源即可工作。因為大部分電路采用數字電路，所以本水位監測報警器還具有耗能低、準確性高的特點。
關鍵詞：單片機 ；水位自動控制
From the analysis of the design of the towers level alarm principle and design method of the main based on single-chip microcomputer hardware circuit and
programming language, achieve a level to realize automatic control, automatic protection and automatic control system of the audible and visual alarm function.This system consists of A/D conversion parts and single-chip microcomputer control section, digital display section, motor drive, motor control parts etc.For each part discussed in detail, and gives the main flow chart and design of the software program.This is a simple and sensitive monitoring alarm circuit, simple operation, turn on the power can work.Because most of the circuit USES digital circuit, so the water monitoring alarm also has low energy consumption and high accuracy.目錄 摘
要..............................................................................................................................................I 第一章 緒
論.............................................................................................................................1 第二章 水位控制硬件設計...........................................................................................................2 2.1 基本要求............................................................................................................................2 2.2 硬件設計............................................................................................................................2 2.2.1 電路總體框架圖設計.............................................................................................2 2.2.3 水塔水位控制電路.................................................................................................5
2.3 數碼管與LED 顯示..........................................................................................................6 2.3.1 相關芯片簡介.........................................................................................................7 2.3.2 顯示部分工作原理.................................................................................................7 2.4模數轉換.............................................................................................................................9 第三章．軟件設計.........................................................................................................................12 3.1整體設計...........................................................................................................................12 3.3.1主程序流程圖........................................................................................................12 3.4.2 數據采集程序.......................................................................................................15 結
論..............................................................................................................................................24 參考文獻.........................................................................................................................................25
致謝................................................................................................................................................26 第一章 緒 論 在工業生產中, 對溫度控制系統的要求, 主要是保證爐溫按規定的溫度工藝曲線變化, 超調小或者求不高。無超調, 穩定性好, 不振蕩, 對系快速性要求不高。本文淺析了單片機電阻控溫系統設計過程及實現方法。熱電偶將爐溫變換為模擬電壓信號, 經低通濾波濾掉干擾信號后送放大器, 信號放大后送模/數轉換器轉換為數字量送單片機。同時, 熱電偶的冷端溫度也由IC 溫度傳感器變為電壓信號, 經放大和轉換后送單片機。
通過檢測鍋爐溫度的來實現自動控制外部設備的運行, 如當傳感器檢測到水溫過高時, 轉換成電壓經過模/數轉換送入單片機, 通過比較程序輸出信號控制光電耦合器的通短來控制繼電器的輸入電流通短, 再通過繼電器來控制外部設備如水泵的運行情況。溫度過低時關閉輸出, 而關閉水泵的輸入即減少了冷水吸收熱量, 當溫度升高后又打開水泵, 這樣實現循環控制.而通過數碼顯示我們可以觀看鍋爐各個點的溫度, 來判斷運行是否正常.同時通過各點的溫度的紀錄和出產品的紀錄可以計算出該系統在某段時間是否起到了節能的作用.所以本設計對節能控制有著很大的意義.設計的控制任務要求用單片機實現, 數碼管顯示.單片機是將RAM,ROM, 定時器/計數器以及輸入/輸出(I/O接口電路等計算機主要部件集成在一塊芯片上, 這樣所組成的芯片級微型計算機稱為單片微型計算機, 簡稱單片微機或單片機.由于單片機的硬件結構與指令系統都是按工業控制要求設計的, 常用于工業的檢測和控制當中, 因而也稱為是微控制器或嵌入式控制器.單片機的特點:1.具有優異的性能價格比;2.集成度高, 體積小, 可靠性高;3.控制功能強;4.低電壓, 底功耗.在設計過程中我們采用了軟件和硬件雙結合的的設計方法，而軟件的設計簡化了硬件要求。在本設計中軟件主要有五個方面的應用，它們分別為：數據采集，顯示程序，鍵盤控制和水泵控制。數據采集主要完成溫度的采集和數據的處理，顯示
則是把要顯示的溫度用七段數碼顯示出來，而鍵盤程序則是使其相應的鍵完成相應的工作和要求，水泵控制則是檢測水泵的運行和水位。
第二章 水位控制硬件設計 2.1 基本要求
控制水箱的水位去趨近指定目標值，水位指定范圍為10—5CM，控制精度0.4C 實測水位用十進制數碼顯示。
2.2 硬件設計
2.2.1 電路總體框架圖設計
圖2.2.1 控制原理圖
虛線表示允許水位變化的上下限。水塔由電機帶動水泵供水，單片機控制電機轉動以達到對水位控制的目的。
①當水位上升，達到上限時，因水導電，B、C 棒連通+5V。b、c 均為“1”，應停止電機和水泵的工作，不再供水；
②當水位降到下限時，B、C 棒都不能與A 棒導電。b、c 均為“0”，應啟動電機，帶動水泵工作，給水塔供水；
③當水位處于上下限之間時，B 與A 棒導通。b為“1”，c為“0”，無論怎樣都應維持原有的工作狀態。
上下限水位信號由P1.0和P1.1輸入，這2個信號共有4種組合狀態： 2 控制信號由P1.2端輸出，去控制電機。為了提高控制的可靠性，使用了光電耦合；
由P1.3輸出報警信號，驅動一支發光二極管進行光報警。圖2.2.2控制電路圖 0：電機工作 1：電機停止 2.2.2 80C51芯片功能與引腳介紹
下面是8051單片機引腳圖及引腳功能介紹：
圖2.2.2 80C51的引腳圖
40個引腳按引腳功能大致可分為4個種類：電源、時鐘、控制和I/O引腳。⒈ 電源: ⑴ VCC接地端；
注：用萬用表測試單片機引腳電流一般為0v 或者5v，這是標準的TTL 電平，但有時候在單片機程序正在工作時候測試結果并不是這個值而是介于0v-5v 之間，其實這之是萬用表反映沒這么快而已，在某一個瞬間單片機引腳電流還是保持在0v 或者5v 的。
⒉ 時鐘:XTAL1、XTAL2-晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。⒊ 控制線:控制線共有4根，⑴ ALE/PROG:地址鎖存允許/片內EPROM 編程脈沖 ① ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址
② PROG功能：片內有EPROM 的芯片，在EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。
⑵ PSEN:外ROM 讀選通信號。⑶ RST/VPD:復位/備用電源。
① RST（Reset）功能：復位信號輸入端。② VPD功能：在Vcc 掉電情況下，接備用電源。
⑷ EA/Vpp:內外ROM 選擇/片內EPROM 編程電源。選擇端。
② Vpp功能：片內有EPROM 的芯片，在EPROM
① EA功能：內外
ROM
編程期間，施加編程電源Vpp。⒋ I/O線
80C51共有4個8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。
2.2.3 水塔水位控制電路
這里有一個水塔模型，如圖2.2.3所示，水箱是用透明有機玻璃膠合而成（或用現成的透明塑料盒），箱內插入一塊金屬板（代表箱體的金屬外殼），金屬板上裝有兩根塑料包皮的硬導線，分別作為高、低液位的探針，圖中的“1”、“2”、“3”三端分別與高、低液位探針和金屬板相通，“4”、“5”是離心式水泵模型電動機的接線端。
圖2.2.3 水塔模型
水塔水箱里的水位由繼電器來控制，這只繼電器的原理結構如圖2.2.4所示，它的線圈有放大作用，將6、7兩端放入水中而不直接接觸，繼電器線圈即可導通而使銜鐵動作。繼電器的銜鐵可以控制兩把閘刀，每刀都有常開、常閉觸點各一對。圖2.2.4 繼電器的原理結構圖
設計連接好電路，使得水塔水位低于低液位探針時，抽水機工作；當水位上升到高液位探針時，抽水機停止工作；當水位下降時仍不工作，直到水位低于低液位探針時，重又工作。
圖2.2.5 繼電器線圈放大電路如圖 2.3 數碼管與LED 顯示
模擬水位高度由15個雙色發光二極管（LED）來完成，共分為4組。在某一特定時刻，每組LED 與一個數碼管一起被選通（4組LED 對應4個數碼管），兩個8位的移位寄存器741S164級聯，將單片機送出的2個字節串行數據轉化為16位并行數據，分別送選通的LED 和數碼管。在不同時刻，系統對4組LED 和數碼管快速地循環掃描，就完成了面板顯示的功能。
2.3.1 相關芯片簡介
顯示部分用到的芯片包括數據緩沖器74LS244以及多路開關CD4051。數據緩沖器74LS244。74LS244 緩沖器常用作三態緩沖或總線驅動，+5V供點，其高電平時輸出最大電流可達15mA, 低電平輸出時最大電流可達24mA, 足以驅動數碼管和LED 工作。74LS244共8個輸入輸出通道，通過門控端G1和G2來選擇其通斷，其功能原理及引腳如圖2.3.2所示。
圖2.3.1 74LS244內部結構及引腳圖
從圖中可以看出，當引腳1G 為低電平時，輸入通道1A~1A4與輸出通道1Y1~1Y4連通；當引腳1G 為高電平時則截止。同理引腳2G 控制著輸入通道2A1~2A4與輸出通道2Y1~2Y4的通斷。
2.3.2 顯示部分工作原理
首先介紹一下雙色二極管的功能和用法。表2.3.2所示，1個雙色二極管有3個引腳，引腳1、2均為信號“+”端，引腳3為GND 端（信號“—”端）。引腳電平（TTL 電平）與LED 顯示顏色如圖2.3.2所示。
表2.3.2 雙色二極管功能表 7 圖2.3.2 雙色二極管外觀圖
數碼管及LED 顯示電路如圖2.3.3所示，RC5口作為串行數據的同步時鐘端，與74LS164的數據輸入端相連；RC3口作為串行數據的同步時鐘端，與74LS164的同步時鐘輸出端均與SPI 方式時端口一樣；實際應用中，若不用SPI 方式，而用第5章中提到的模擬數據串行口時，可以用任何普通I/O端口代替）。兩片移位寄存器74LS164的并行數據輸出端則分別與兩片數據緩沖器74LS244的輸入端相連，RD7口作為數據緩沖器74LS244的門控信號輸出端，控制74LS 244的通斷。
圖2.3.3 數碼管和LED 顯示電路
每4個雙色二極管和1個數碼管一組，二極管的8個信號“+”端分別與第一片74LS244的8位數據輸出端相連，數碼管的8位數據輸入端分別與第二片74LS244的8位數據輸入端相連，每組二極管和數碼管的GND 端都與CD4051的1個輸入通道相連，CD4051的輸出端與系統的“地”相連。RE0～RE1口作為地址譯碼輸出端口，用于多路開關CD4051的4路通道選擇，每一時刻只有一組共4個二極管和1個數碼管被選通，其GND 端同系統的“地”構成通路，其他的二極管與數碼管則不能構成通路。
每向74LS164傳送完兩個字節共16位數據，通過RD7口使能74LS244，將 8
數據送到二極管和數碼管的輸入口，然后通過RE0～RE1口打開一條通道，則被選通的數碼管和二極管就會按照接收的數據進行相應的顯示。不斷地發送新數據并利用CD4051循環的掃描4個通道，則所有的二極管和數碼管 就會持續的發光顯示。
另外由一個雙色二極管作為報警燈，RD5口與二極管的引腳1相連，RD4口與二極管的引腳2相連。
2.4模數轉換近年來.微機測控系統.特別是單片機在工業自動化，生產過程控制，智能化儀器儀表等領域的應用越來越深入和廣泛。這使得傳感器的應用更為顯著, 測溫傳感器就是將溫度信息轉換成易于傳遞和處理的電信號的傳感器, 測溫傳感器的選擇及合理使用是微機測溫系統中設計的關鍵。同理液位傳感器是將液位信號轉換成易于傳遞和處理的電信號。
A/D轉換器件的選擇主要取決與溫度的控制精度，本設計中的A/D轉換由集成電路ADC0809完成。A/D轉換器分類及性能指標。A/D
轉換器是將模擬量轉換成數字信息接口電路, 按工作原理分為:逐位比較型, 并行比較型, 雙積分型, 電壓頻率型及計數比較型等ADC0809轉換器的內部結構如下：
圖2.4.1 ADC0809轉換器的內部結構
1）ADC0809是逐次逼近型8位轉換芯片, 具有8路模擬輸入端口，ADC0809芯片采用多路模擬開關, 允許8路模擬量分時輸入, 共享一個A/D轉換器完成轉換。模擬輸入通道選擇地址及轉換結果均有鎖存譯碼器。下圖為引腳圖： 圖2.4.2 ADC0809轉換器的引腳 它的主要引腳及功能如下： INO-IN7: 8個模擬通道輸入端 D0-D7: 8位數字量轉換結果輸出端 ADDA,ADDB,ADDC :模擬通道選擇路地址 ALE: 路地址鎖存信號輸入端
START:啟動轉換信號輸入端，加上正脈沖后，A/D開始轉換
EOC:轉換結束輸出信號，轉換開始后EOC 信號變低；轉換結束時，EOC 信號返回
高電平
OE:輸出允許控制端，高電平時打開三態輸出鎖存器，輸出轉換結果 CLK:芯片工作時鐘信號
VREF(+與VREF(-：芯片工作參考電壓輸入端 2）.ADC0809轉換器的特點
ADC0809 芯片性能特點:是一個逐次逼近型的A/D轉換器, 外部供給基準電壓;單通道轉。換時間116us 分辨率8位, 帶有三態輸出鎖存器, 轉換結束時, 可由CPU 打開三態門。讀出8 位的轉換結果;8個模擬量的輸入端, 可引入8 路待轉換的模擬量。ADC0809的數據輸出結構是內部有可控的三態緩沖器, 所以它的數字量輸出信號線。可以與系統的數據總線直接相連。內部的三態緩沖器由OE 控制,OE 為高電平時三態。緩沖器打開, 將轉換結果送出;當OE 為低電平時, 三態緩沖器處于阻斷狀態, 內部數據對。外部的數據總線沒有影響。因此, 在實際應用中, 如果轉換結束, 要讀取轉換結果, 則只要在OE 引腳上加一個正脈沖,ADC0809 就會將轉換結果送到數據總線上。在本系統中，ADC0809 在電路中的連接如下圖所
示，在模擬量之前加入濾波電路是為了使采集數據更加準確，對于模擬輸入通道，還需要采用一些消除干擾的措施，這點在應用時需注意.11 第三章．軟件設計 3.1整體設計 3.3.1主程序流程圖 3.4.1主程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INTA 圖3.3.1 主程序流程圖 ORG 0013H LJMP INTB ORG 0030H 初始化； MAIN:MOV SP,#60H MOV A,#00H 清零 MOV 30H,A 12
MOV 31H,A MOV 32H,A MOV 33H,A MOV 34H,A MOV 35H,A MOV 36H,A MOV 37H,A MOV 38H,A MOV 39H,A MOV 40H,A MOV 41H,A MOV 42H,A MOV 43H,A MOV 44H,A 單元清0處理； MOV 36H,#01H 進煙溫度高八位； MOV 37H,#09H 進煙溫度低八位 ； MOV 38H,#250 進煙溫度下限值； MOV 39H,#100 水溫上限值； MOV 40H,#70 水溫下限值；
CLR RS0 13 CLR RS1 選擇工作寄存器組R0； LP3: LJMP LP1 LJMP LP2 LJMP LP3 跳入子程序和中斷程序； SJMP$ END 14 3.4.2 數據采集程序 LP1:MOV DPTR,#0EFF0H MOV R1 ,31H MOV R7,#04H 設置通道數； 15
LOOP:MOVX @DPTR,A 啟動A/D轉換器； MOV R6,#20H DJNZ R6,$ 延時等待；
DLAY:JB P3.3,DLAY 查尋EOC，EOC=1則等待轉換 MOVX A,@DPTR INC DPTR INC R1 DJNZ R7,LOOP MOV A,31H MOV B,#05H
MOVL AB MOV 31H,A MOV 30H,B MOV R0,32H MOV R2,#03H LOOP1:MOV B,#05H MOV B,#05H MOV A,@R0 結束； 讀取轉換結果； 轉存在片內RAM 當中；指向下一通道；判斷是否采集完畢； 數據轉換； MOV @R1,A MUL AB MOV @R0,A INC R0 DJNZ R4,LOOP1 MOV A,36H CJNZ A,30H,LOOP2 MOV A,37H SUBB A,31H JB C,LOOP3
修改數據指針；
MOV A,30H JNE LOOP4 MOV A,31H SUBB A,38H JB C,LOOP3 SUBB A,34H JB C,LOOP3 MOV A,34H 17 數據比較； 進煙溫度上下限比較；水溫上下限值比較；C,LOO3 LOOP4:MOV A,39H SUBB A,40H JB C,LOOP3 LJMP LOOP5 LOOP3:MOV P2 LOOP5:RET 3.4.3 顯示程序： LP2：MOV A,35H MOV B,#100 DIV AB
CLR C LOOP2:JB MOV 41H,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB MOV 42H,A MOV 43H,B MOV 44H,30H MOV 44H,36H MOV A,45H MOV A,43H 18 報警； 返回；ADD A,#06H MOV B,#10 DIV AB MOV 43H,B ADD A,42H ADD A,#05H MOV B,#10 DIV AB
數據BCD 轉換 判斷高位上否有值，否轉 JZ LOP1
MOV 42H,B ADD A,41H ADD A,#02H LOP1:ORL 41H,#10H ORL 42H,#20H ORL 43H,#40H MOV R0,40H MOV R1,#03H MOV P1,A MOV R3,#02H AGAIN:MOV R4,#0F8H 19 顯示數據 LOP2:MOV A,@R0 DELAY:DJNZ R4,DELAY DJNZ R3,AGAIN RET 返回 3.4.4鍵盤程序：
INTA:PUSH ACC 保護現場 PUSH PSW PUSH DPH
PUSH DPL JB P2.0,L0 判斷流覽鍵是否按下 MOV 35H,32H 中間溫度顯示 LJMP LP2 調用顯示子程序 L1:JB P2.0,L0 MOV 35H,33H 出煙溫度顯示 LJMP LP2 L2:JB P2.0,L1 MOV 35H,34H 產品水溫度顯示 LJMP LP2 JB P2.0,L2 LJMP L16 L0:JB P2.1,L16 判斷設定鍵是否按下 20 L6:JB P2.2,L4 CLR C MOV A,37H 進煙上下限設定 ADD 36H,#01H ADDC A,#00H
MOV 37H,A MOV 35H,37H LJMP LP2 L4:JB P2.3,L5 CLR C MOV A,37H SUBBC 36H,#01H SUBBC A,#00H MOV 37H,A MOV 35H,37H LJMP LP2 L5:JB P2.4,L6 L9:JB P2.2,L7 INC 38H MOV 35H,38H 21 L7:JB P2.3,L8 DEC 38H MOV 35H,38H
LJMP LP2 L8:JB P2.4,L9 INC 39H MOV35H,39H LJMP LP2 L10:JB P2.3,L11 DEC 39H MOV 35H,39H LJMP LP2 L11:JB P2.4,L12 L15:JB P2.2,L13 INC 40H MOV 35H,40H LJMP LP2 L13:JB P2.3,L14 產品水上下限設定 L12:JB P2.2,L10 MOV 35H,40H LJMP LP2 L14:JB P2.4,L15
L16:POP DPL 恢復現場POP DPH POP PSW POP ACC RETI 返回 結 論
由于許多數據采集、顯示的實時性要求不是很高，因此單片機的執行速度相對于這些過程要快得多，若分時選通各個采樣或顯示通道，雖然單片機對各個通道的處理是依次進行的，但是只要這一過程大到一定速度，總的看來幾乎同時執行，不斷重復這一過程，就產生了循環掃描的思想，它在單片機系統設計中得到了廣泛的應用。
在當今越來越趨向于自動化的社會，該系統的可用性及簡易性更加能取得廣泛的應用。通過這次競賽我們從中學到了許多東西，也了解到在電子制作方面的很多獨特發明。他們得發明并不是偶然取得，而是通過長期的學習積累，我們也學到了他們那種堅決不放棄得制作精神。這次畢業設計讓自己懂得了，做任何學問都要一絲不茍，對出現的任何問題和偏差都不能輕視，要通過正確的途徑區解決，做事情的時候要有耐心和毅力，不要一遇到困難就打退堂鼓，只要堅持下去就能找到解決問題的思路和辦法，在工作中要學會與人合作，認真聽取別人的意見，這樣做事也會事半功倍。當然整個實驗過程中自己也收獲頗多，對電路的設計有一大致的了解并能自己動手完成一些簡單的電路設計、制板及調試的過程，極大地提高了自己的動手能力，也讓自己懂的了實踐才是檢驗真理的唯一標準，當然也是檢驗學習成果的標準。
在經過一段時間的學習之后，我們需要了解自己的所學應該如何應用在實踐中，因為任何知識都源于實踐，歸于實踐，所以要將所學的知識在實踐中來檢驗。通過這次寫課程論文，我感覺有很大的收獲：首先，通過學習使自己這學期對課本上的專業知識可以應用于實際，使得理論與實際相結合，加深自己對課本知識的更好理解，同時短學期也鍛煉了自己個人的動手能力；能夠充分利用圖書館、網絡資源去查閱相關資料，增加了許多課本以外的知識，慢慢地能達到學以致用。對我們學生來說，理論與實際同樣重要，但對于我們非師范類學生，畢業以后，掌握一定 的技術，有一定的動手能力，才是我們今后走向社會所要具備的，這也我們以后在工作中說明自己能力的一個重要標準。
參考文獻 [1]胡漢才編《單片機原理及其接口技術》第2版 清華大學出版社； [2]求是科技編 《單片機典型模塊設計實例導航》第5版人民郵電出版社； [3]原著 邱關源 修訂 羅先覺 《電路》（第5版）2006年5月第5版，北京：高等教育出版社
[4]康華光.《電子技術基礎》數字部分（第五版）2006年1月第5版，北京：高等教育出版社。
[5]胡宴如 耿蘇燕 《高頻電子線路》 2004年12月第1版，北京：高等教育出版社
[6]張洪建，蒙建波.自動檢測技術與裝置[M].北京：化學工業出版社，2004 [7]芯片速查手冊．中國自動化技術公司出版[M]，1995 [8]牛峰霞.水電站集水井水位自動控制[J].河北水利水電技術，2002 [9]王新房，夏建明.模糊控制在灌區水位自動控制中的應用[J].微電子學與計算機
[10]趙利明，張廣輝.水塔水位自動控制系統[J].重慶電力高等專課學校學報，2000.[11]吳今哲，金永鎬，崔敘進.水位自動控制器的研究[J].延邊大學學報（自然科學版），2004，[12]劉剛 《彈片機原理及應用》 中國林業出版社主編； 致謝
這次畢業設計得到了很多老師、同學和同事的幫助，其中我的導師肖利君老師對我的關心和支持尤為重要，每次遇到難題，我最先做的就是向肖老師尋求幫助，而肖老師每次不管忙或閑，總會抽空來給我們大家上課面談，然后一起商量解決的辦法。在這里再次謝謝肖老師您辛苦了！
感謝在整個畢業設計期間和我密切合作的伍遠露、秦雄、高陽等同學，特別是伍遠露同學，他在本次設計中給予我的無私幫助和厚愛，不只一次地幫助我，傾盡了他的所有心血給我提供技術上的指導，在這里再次謝謝伍遠露同學，伍遠露同學你辛苦了！和曾經在各個方面給予過我幫助的兄弟們，在大學生活即將結束的最后的日子里，我們再一次演繹了團結合作的童話，把一個比較復雜的，從來沒有上手的課題，圓滿地完成了。正是因為有了你們的幫助，才讓我不僅學到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團結的力量。
這次畢業論文能夠最終順利完成，歸功于各位任課老師三年間的認真負責，使我能夠很好的掌握專業知識，并在畢業論文中得以體現。也正是你們長期不懈的支持和幫助才使得我的畢業論文最終順利完成。最后，向湖南工業大學物理與電子工程系的全體老師們再次表示衷心感謝：謝謝你們，謝謝你們三年的辛勤栽培！
第三篇：消毒液濃度監測分析總結
消毒液濃度監測分析總結
2014年對全院各科室治療室使用中的消毒液濃度進行抽查監測及各科室保潔人員抹布浸泡液濃度進行抽查監測，各消毒液濃度用消毒劑濃度試紙隨機測試，共抽查4次，21個臨床科室，監測結果如下：
1.對21個臨床科室治療室口服藥杯浸泡液消毒劑濃度監測2次，其中有泌尿肛腸外科、心胸外科、血液腫瘤科3個科室消毒劑濃度不達標，有普外科、神經內科、骨一科、綜合科4個科室消毒劑濃度超標。其余科室均符合要求。合格率為83.3%。
對21個臨床科室治療室抹布浸泡液消毒劑濃度監測2次，僅有老年病科消毒劑濃度不達標其余科室均符合要求。合格率為97.6%。2.對21個臨床科室保潔人員抹布浸泡液消毒劑濃度監測4次，3月份進行本第一次監測時只有綜合科、內分泌科、骨一科、神經外科、泌尿外科、心胸外科、ICU、傳染病房共8個科室符合要求，其余均不符合要求。合格率為38%。經過對保潔人員進行院感消毒隔離知識、84消毒液配置等知識的培訓，12月份進行第4次監測時只有5個科室消毒液濃度監測不符合要求，其余科室均符合要求。合格率為80.9%。整改措施：
1、對細菌繁殖體污染物品的消毒，用含有效氯500mg/L的消毒液浸泡＞10分鐘；對經血傳播病原體、分支桿菌和細菌芽孢污染物品的消毒，用含有效氯2000---5000mg/L的消毒液浸泡＞30分鐘。
2、保潔工作是控制醫院感染的關鍵，通過對保潔人員院感知識培訓，含氯消毒液配置大部分基本掌握，醫院保潔人員工作流動性大，經常有新員工上崗，對新上崗員工進行崗前培訓，考核合格后方可上崗。
3.使用中消毒液的有效濃度應符合要求，連續使用的消毒液每天使用前應進行有效濃度的監測，各臨床科室對消毒隔離不夠重視，護士長應加強監督檢查力度，治療護士每天常規進行消毒液濃度監測，做到及時更換。
第四篇：淺析基于STC12C5A60S2 單片機的電量監測技術研究論文
引言
隨著國家“節約發展”理念的提出，越來越多的人們青睞于新能源交通工具。電動車作為一種人們生活中首選的代步工具，保有量逐年提升，而電動車續航、電量檢測和電池狀況監測的問題，也成為了大家所關心的重要問題。本文設計了一種利用STC12C5A60S2 單片機的電動車電量監測系統，利用單片機模數轉換的功能，實現了電動車蓄電池電量的實時顯示、監督、管理以及異常情況警報。該系統成本較低，使用較方便，具有較高的應用價值。系統總體設計
本文所研究的系統主要由采集電路、數據處理部分和顯示部分等組成。通過采集電路對蓄電池的電壓等數據進行采樣，然后將采集的數據通過單片機的A/D 轉換功能得到電量數據，并將結果存入到相關的寄存器。微處理器通過相關接口將所需參數讀到微處理器內部，并將電量、經緯度等數據在LCD 屏中顯示，讓用戶直觀地觀察到實時的數據。系統硬件組成本系統采用的單片機是STC12C5A60S2 單片機，利用單片機具有的A/D 轉換功能，實現了將模擬信號(電壓)轉化為數字信號，以便后續的傳輸和處理。
3.1 STC12C5A60S2 單片機
STC12C5A60S2 單片機是STC 生產的一款單時鐘/ 機器周期(IT)的單片機，是一款新一代的8051 單片機。STC12C5A60S2 單片機運行速度高，可以達到傳統的8051 單片機速度的8-12 倍，功率耗損很低，而且在干擾很強大的環境中也可以穩定運行，同時指令代碼完全兼容傳統的8051 單片機。工作電壓 3.5V—5.5V，工作頻率范圍 0-35MHz。STC12C5A60S2 單片機包含 CPU、存儲 Flash、SRAM、定時/ 計時器、I/O 接口、高速A/D 轉換器、SPI 接口、PAC、看門狗及片內R/C 振蕩器和外部晶體振蕩電路等模塊。
3.2 STC12C5A60S2 單片機的高速A/D 轉換
3.2.1 A/D 轉換器結構
STC12C5A60S2 系列帶A/D 轉換的單片機的A/D轉換口在P1 口(P1.7-P1.0)，有 8 路 10 位高速A/D 轉換器 , 速度可達到250KHz。8 路電壓輸入型A/D，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。上電復位后P1 口為弱上拉型I/O 口，用戶可以通過軟件設置將8 路中的任何一路設置為A/D 轉換，不需作為A/D 使用的口可繼續作為I/O 口使用。
3.2.2 逐次比較法A/D 轉換
STC12C5A60S2 單片機采用的是逐次比較型A/D轉換電路，該電路使用了二分搜索算法。啟動轉換后，先將逐次比較寄存器SAR 最高位置“1”，其余位置“0”，相當于取參考電壓VREF 的1/2 與輸入電壓VIN 進行比較。若VREF/2>VIN，那么將最高位置“0”;此后次高位置1，相當于在1/2 范圍中再對半搜索。若VREF/2< VIN, 那么最高位和次高位均為1, 這相當于在另一個1/2 范圍中再作對半搜索.如此進行直到SAR的所有位都在逐次比較過程中被確定。SAR 的輸出即為所需的二進制數字量。由此可見，這類A/D 轉換器在一個時鐘周期只完成一位轉換.若要獲得N 位的分辨率, 它就必須執行N 次比較操作, 因此轉換速度慢。它的優點是占用面積小, 復雜度和功耗通常低于其它類型的A/D 轉換電路，同時分辨率也較高，且不存在延遲問題。程序的設計與編寫實現
在程序設計之初，我首先想到的是要對寄存器進行設計。因此，我在innit()初始化函數中對寄存器值進行了設計。利用sfr P1ASF = 0x9D 與P1ASF=0x01語句對I/O 口進行定義。考慮到轉換精度的問題，本文采取兩種措施來保證轉換精確度。第一種方法是舍棄了取8 位結果的方式，轉而用了取完整10 位結果的方式，雖然增加了運算量，但因為STC12C5A60S2 單片機的高速運算能力，因此并不會降低轉換能力，同時對特殊寄存器ADRJ 置0，即sfr ADC_RES 為高8 位、sfrADC_RESL 為低2 位，并采取下面的計算公式：1 0-b i t A / D C o n v e r s i o n R e s u l t :(A D C _RES[7:0],ADC_RESL[1:0])=1024*Vin/Vcc。第二種方法是對所示的轉換速度控制寄存器ADC_SPEEDLL 利用宏定義將其置0 具體實現方法為#define ADC_SPEEDLL 0X00。目的是提高模數轉換的時鐘周期數，以此來提高轉換精度。最后通后ADCCONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ADC_START|0 語句對寄存器控制的最終實現。當模數轉換開始后，需要檢測轉換是否完成，此時只需要一個while 語句將ADC 控制寄存器ADC_CONTR 與ADC標志位ADC_FLAG 相與后取反檢測。此時需要注意的是，當檢測完成后要清除轉換完成標志。由于我們用了取完整10 位結果的方式而STC12C5A60S2 單片機的寄存器位8 位，因此要對轉換結果高8 位左移兩位并與低2 位進行或操作。硬件電路的實現方法
電量監控是利用STC12C5A60S2 單片機自有的模數轉換功能, 通過大電阻分壓的技術將電池的電壓通過放大器構成的電壓跟隨器隔離、RC 低通濾波電路的濾波后，送入單片機進行轉換。采用此大電阻分壓方法的另一優點是降低整個系統的功耗，節約能源。
本文介紹利用 STC12C5A60S2 單片機來實現模數轉換，并使用單片機的擴展性以及對輸入信號的變化自適應性來適應輸入輸出設備的變化。當開發者需要詳細的轉換只需要對程序進行修改并下載即可。這樣方便了開發者對轉換的結果進行處理與對比，并根據自己的需要不用改動硬件就能對其轉換結果加以處理。本系統為了A/D 轉換能被更好的使用，我們實現了把A/D 轉換的結果通過顯示屏展示出來。為了滿足開發人的需求，系統設計了一個通信串口，利用CH340G 芯片將USB轉為串口，有利于電腦與單片機傳輸數據，開發者可以編寫自己需要的程序并下載到單片機。總結與展望
本文詳細的介紹了基于STC12C5A60S2 單片機模數轉換的電動車電量監測技術，并在實踐中得到應用，經過團隊成員的努力，實現了預期功能效果，希望能夠促進電動車的未來發展，方便人們的生活。
第五篇：51單片機論文
課程設計報告
課程設計名稱：智能控制避障小車 學生姓名： 班
級： 學
號： 成 績： 指導教師：
開課時間：2016-2017學年第 一學期
I
獨 創 聲 明
本人聲明所呈交的課程設計是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得（注：如沒有其他需要特別聲明的，本欄可空）或其他教育機構的學位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在設計報告中作了明確的說明并表示謝意。
作者簽名： 日期：年月日
II
摘 要
介紹一種基于stc89c51單片機實現的智能避障小車設計。該系統前方采用兩個紅外反射式光傳感器fc-51檢測障礙物，控制系統通過檢測信號識別障礙物并發出指令使小車繞行。
關鍵詞：智能 控制 避障 單片機III
傳感器
目錄
（以下內容僅供參考）.系統功能………………………………… 系統工作原理
2．設計方案……………………………………………………………… 2.1車體設計………………………………………………………………… 2.2電源模塊………………………………………………………………… 2.3 避障模塊………………………………………………………………… 2.4電機模塊………………………………………………………………… 2.5電機驅動模塊…………………………………………………………… 2.6 最終方案………………………………………………………………… 3 系統程序……………………………………………………………………….總結………………….參考文獻…………………
IV.系統功能
系統工作原理：
系統主要由控制單元、電機驅動、外部輸出、紅外發射、紅外接收等單元組成。
圖1 系統機構圖
智能控制避障小車的設計采用現在較為流行的8位單片機作為系統大腦。以8051系列家族中AT89C51為主芯片。4個端口引腳控制信號輸入電路，控制電路，執行電路共同完成避障行駛控制。
2．設計方案 1車體設計：
智能控制小車采用中間輪驅動，中間輪左右兩邊各一個電機驅動，控制中間面兩個大輪子的停走從而控制小車的方向；前后輪是換向輪起支撐作用。將兩個避障模塊放在車子的左前方和右前方。如下圖所示：
小車底盤，可以清楚的看到小車電機控制車輪，以及換向輪所在位置。
上圖可以看出小車電源最小系統板還有排針以及開關的位置。
從小車正面看出內部驅動，前方的避障模塊。（超聲波檢測，尋跡模塊）
2電源模塊：
電源模塊即電池與電池盒，通過電池盒接通電路，輸送電源來驅動小車跑。避障模塊：
傳感器模塊對環境光線適應能力強，其具有一對紅外線發射與接收管，發射管發射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同時信號輸出接口輸出數字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調節檢測距離，有效距離范圍2～30cm，工作電壓為3.3V-5V。
4電機模塊：
電機模塊主要控制小車的中間兩輪，從而控制小車的前進與后退。
控制電機的轉速也能控制小車的前進速度。電機驅動模塊：
電機驅動模塊使用ST公司的L298N作為主驅動芯片，具有驅動能力強，發熱量低，抗干擾能力強的特點。
電機驅動模塊可以使用內置的78M05通過驅動電源部分取電工作，但是為了避免穩壓芯片損壞，當使用
大于12V驅動電壓的時候，我們使用外置的5V邏輯供電。
電機驅動模塊使用大容量濾波電容，續流保護二極管，可以提高可靠性
原理圖 最終方案：
利用驅動模塊降壓，接通51單片機，通過程序控制小車運動，通過避障改變運動軌跡，從而實現避障。.系統程序
程序： #include
#define uint unsigned int //定義全局變量
sbit IN1=P1^0;sbit IN2=P1^1;sbit IN3=P1^2;sbit IN4=P1^3;//定義驅動引腳
sbit out1=P2^5;sbit out2=P2^6;//定義避障引腳
void run()
//小車跑
{
if(out1==0&&out2==1)//小車右轉
{
IN1=1;
IN2=0;
IN3=0;
IN4=0;
}
else if(out1==1&&out2==1)//小車前進
{
IN1=1;
IN2=0;
IN3=1;
IN4=0;
}
else if(out1==1&&out2==0)//小車左轉
{
IN1=0;
IN2=0;
IN3=1;
IN4=0;
} else if(out1==0&&out2==0)//小車左后轉
{
IN1=0;
IN2=1;
IN3=0;
IN4=0;
} } void main()
//主函數
{ while(1)
{
run();
} } 改程序是利用避障模塊檢測，若左邊避障檢測到，小車右轉，右邊檢測到，小車左轉，都沒檢測到，前進，都檢測到，小車左后退。.總結
智能避障小車軟硬件配合要緊密，在硬件中，要把各個零件配合時要連接正確，否則有燒壞的可能，寫程序時要注意步驟，要有思路，程序代碼要記清，寫程序時要認真，避免出現小失誤。從做這輛小車以來，我學到了很多知識，也碰到了很多困難，但最終都克服了，只要有一顆不服輸的心，我想信，困難只是暫時的，最后都會解決。.參考文獻
[1]郭惠，吳迅 單片機 c語言程序射進完全自學手冊[M] 電子工業出版社，2008.10.1-200 [2]王東鋒，王會良，董冠強 單片機c語言應用100例[M] 電子工業出版社，2009.3.145-300 [3]韓毅，楊天，基于HCS12單片機的智能尋跡模型車的設計與實現[j] 學術期刊，2008,29（18）：1535-1955
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