课件设计(孙辉).doc

西安文理学院物理与机械电子工程学院 课程设计报告 专业班级 2011级自动化1班 课 程 自动化专业课程设计 题 目 可燃气体报警器设计 学 号 0803110104 学生姓名 孙 辉 指导教师 谢常健 2014年12月 西安文理学院物理与机械电子工程学院 课程设计任务书 学生姓名 孙辉 专业班级 2011级自动化1班 学 号 0803110104 指导教师 谢常健 职 称 讲师 教研室 自动化教研室 课 程 自动化专业课程设计 题 目 可燃气体报警器设计 任务与要求 设计一个由单片机控制的可燃气体报警器。 学习单片机的硬件及软件知识。 掌握传感器的基本知识、工作原理及使用方法。 报警器能够设定可燃气体的报警浓度。 报警器正常工作时绿灯闪烁，报警器不报警。报警时能实现声、光电报警。 可实现故障报警，但与可燃气体超标报警有区别。 可燃气体超标报警时应能启动断气驱动接口。 设计、安装、调试所设计的电路，要求画出完整的电路图，详细说明电路工作原理，完成设计总结报告。 开始日期 2014.11.23 完成日期 2014.12.20 2014年12 月20 日 目录 一．设计目的…………………………………………… 1 二．设计任务和要求…………………………………… 1 三．总体设计方案……………………………………… 1 四．功能模块设计与分析……………………………… 3 五．电路的安装与调试………………………………… 9 六．实验仪器及元器件清单…………………………… 11 七．心得体会…………………………………………… 11 附录 系统电路图..…………………………………… 12 第PAGE 12页 第PAGE 1页 一、设计目的 本设计是用单片机控制的浓度报警器，掌握由80c52芯片及半导体陶瓷式气体传感器MQ-2。设计出一个由80c52为主控芯片，传感器MQ-2为检测模块的烟雾报警系统。传感器来检测外部气体的浓度，结合外部硬件电路实现对可燃气体进行报警控制装置，从而浓度超标达到报警效果。 二、设计要求和任务 1.设计任务： （1）学习单片机的硬件及软件知识。 （2）掌握传感器的基本知识、工作原理及使用方法。 （3）设计、安装、调试所设计的电路，要求画出完整的电路图，详细说明电路工作原理，完成设计总结报告。 2.设计要求： （1）报警器正常工作时绿灯闪烁，报警器不报警。 （2）报警时能实现声、光电报警。 （3）可实现故障报警，但与可燃气体超标报警有区别。 （4）可燃气体超标报警时应能启动断气驱动接口。 总体设计方案 方案的选择和论证： 本设计方案利用芯片80c52为主控制器，并对其进行程序控制，先有气体传感器MQ-2对室内的空气进行采集，再通过AD转换器ADC0808进行模-数转化，最后得出空气中的气体浓度是否超标，如果没有超标则进行下一组的气体采集，如果超标则进行声、光、电报警。 （1）气体传感器的选择： 可燃性气体传感器是一个气-电变换器，它的作用是把可燃性气体在空气中的含量（即浓度）转换为电信号，进而由单片机采集信号、数据处理、浓度显示以便报警控制。传感器作为对可燃气体的敏感元件，是各种类型之一。以下是对气体传感器的分类： a.半导体气体传感器。 b.固体电解质气体传感器。 c.高分子气体传感器。 d.接触燃烧式气体传感器。 e.电化学传感器。 （2）MQ-2传感器 MQ-2可燃气体传感器对一氧化碳，甲烷及液化石油气具有很高的灵敏度和良好的选择性。具有长期的使用寿命和可靠的稳定性，驱动电路简单，较大的电信号输出。适宜于一氧化残，甲烷和液化石油气的探测。 （3）软件编程方案的确定 C语言是一种功能很强的程序设计语言，也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。C语言易于读写、调试和修改，可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。C语言的代码简短、占用内存少、执行速度快，是高效的程序设计语言。 本方案中以上面的流程图为主导思想利用C语言的上述特点给主控制器80c52进行编程，使程序易于读写、调试和修改，使程序的运行和执行速度大大提高。 （4）系统原理总框图： 系统复位后，首先进行定时器初始化，液晶模块初始化，串行口初始化。然后启动A/D转换通道，读取转换结果，重新标度变换，并且保存数值结果。如果接收到上位机发来的信号，就将对应的浓度值传送给上位机进行后续处理， 程序框图如下： 传感器故障诊断浓度是否超标没10ms进入定时器设置浓度是否进行浓度设置初始化，定时启动开始 传感器故障诊断 浓度是否超标