煤礦瓦斯在線監測與警報系統畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器；第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作；第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端；第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據端；第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極；+5V電壓，對比度可調內含復位電路；提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能；有80字節顯示數據存儲器DDRAM；內建有192個5X7點陣的字型的字符發生器CGROM；8個可由用戶自定義的5X7的字符發生器CGRAM； 串口通信電路 RS232串口通信電路RS232接口標準是EIA廣泛使用的標準，它有多重不同的版本，例如RS60232C\RS232D\RS232E等。其中RS232C標準是20世紀60年代為了利用電話網絡作為媒介，通過調制解調器把不同距離范圍內的設備相互連接在一起而制定的。由于當時主要采用電話線串行連接實現距離訪問，這使得RS232標準在終端和計算機中被廣泛采用。此RS232標準接口的設備采用一中簡化的9針D型接頭。它和25針接頭一樣DCE（終端電纜）接頭使用公外殼、母連接針，而DTE(計算機)使用母外公連接針。RS232標準有兩個地：一個是直接連接到系統的屏蔽罩上的機殼地，在將兩個設備的地連接起來時應保證這種連接對設備是安全的；另一個是其他信號提供公共參考點的信號地，信號地在使用過程中必須連接在一起。RS232標準的信號頻率也只能達到20KHz，最大距離也只有30m，因為在這個距離內才能安全地連接起來。如上圖單片機的數據輸出端口TXD連接到MAX232第一組收發器的輸入端口T1 IN，用于向PC發送數據。串行數據輸入端口RXD連接到MAX232第一組收發器的輸出端口R1 OUT，用于接收PC串行輸入的數據。PC的串行數據輸入端口RX IN連接到MAX232第一組收發器的輸出端口T1 OUT，用于接收單片機發送的串行數據，PC的串行數據輸出端口TX OUT連接到MAX232第一組的收發器數據輸入端口R1 IN，用于向單片機發送串行數據。4 系統仿真及部分程序如圖41所示，當瓦斯濃度超過設定值時，紅燈亮，蜂鳴器發出報警，通知用戶。圖41 超限報警仿真界面如圖42，傳感器檢測到瓦斯氣體濃度，沒有達到報警值，此時綠色燈亮，蜂鳴器不發聲。圖42 濃度正常仿真界面 硬件聯合調試調試工作是對前期工作的的一個整體評估，實質性的檢查。同時，調試工作的順利進行與否也可以一定程度的反映出前期設計工作的質量。系統調試的內容很豐富，遇到的問題各種各樣，解決的方法也是不盡相同，并沒有統一的模式， 此次瓦斯檢測報警器的的調試按硬件組成分為發射板的調試和接收控制板的調試，按功能實現分為硬件基礎調試和結合軟件調試。 圖 瓦斯監測報警器調試結構圖 本設計試驗條件(1)環境要求：溫度：0～40℃相對濕度：≤98%大氣壓力：86～116kps風速：0～8m/s (2)硬件要求：各線路連接整齊，沒有短路及焊接錯誤。(3)軟件要求：設計的各軟件正常工作無誤，并且寫入單片機，調試合格。45 硬件調試 電源電路模塊的檢測與調試給電路板提供+12V的穩壓電源，觀察電源指示燈——紅色的發光二極管是否發光，如果指示燈不亮，則用萬用表檢查電源電路是否導通，如果是導通的，則可能是指示燈的管腳接反，導致指示燈被損壞，另外一個原因可能是在焊接的過程中存在虛焊。電源接通后，對34063芯片進行測試。用萬用表測量34063是否約有+12V輸入電壓，輸出電壓是否為+5V，—,通過這樣可以檢查電源模塊是否正常工作。電源部分結構簡單，主要由穩壓芯片34063構成，調試簡單，很快就能讓此模塊正常工作。 甲烷檢測儀CPU的調試 （1）橋式整流部分的調試。因為這一部分涉及到一些高電壓的操作，首先對電路基板進行目視確認沒有短路，斷路，假焊，虛焊的現象。調試之前進行在交流輸入端增加保險絲，如果保險絲熔斷應進行立即排查原因。在交流輸出以后經理論計算可以得到電壓約為：10*=12V。然后進行穩壓部分的調試基本和紅外發射板的調試內容一致。 （2）單片機的外圍電路部分調試晶振是否正常起振，雖然很少出現晶振不起振的情況，但以防萬一，用示波器對晶振進行了測量，約為2V左右。然后進行復位電路的檢查，給單片機提供上電復位、按鍵復位。按鍵按下是應出現高電平，這時候單片機復位，理論上52系列單片機有二個機器周期單片機就可以正常復位成功。 A/D轉換、顯示電路的調試 打開多路開關，然后給A/D轉換器一個電壓信號0，觀察LED顯示器上的現實濃度，如果為0，即為正確。 聲光報警電路的檢測與調試通過電平給發光二極管一個高電平，觀察二極管是否發光，再送一個低電平觀察是否熄滅，按照這樣的方式測試，最后得到結果如預期所示：高電平亮，低電平滅。如同測試發光二極管一樣，測試蜂鳴器的方法相同，最后同樣得出預期的結果：高電平響，低電平不響。 include /**/define Up_level 256* //設置報警上限是70%的濃度/**/sbit ADC_ALE = P3^5。 //AD采集控制引腳sbit ADC_STR = P3^4。sbit ADC_EOC = P3^3。sbit ADC_OE = P3^2。define ADC_DAT P1/**/sbit LED1 = P2^7。 //數碼管控制引腳sbit LED2 = P2^6。sbit LED3 = P2^4。sbit LED4 = P2^3。define DPY P0/**/sbit LED_R = P2^1。 //指示燈引腳sbit LED_G = P2^0。/**/void delay(unsigned int a){ //延時函數 1MS/次 unsigned char data i。 while( a != 0) for(i = 0。 i 125。 i++)。 //i 從0加到125，CPU大概就耗時1毫秒}unsigned char ADC_convert(void){ //對固定通道7進行采集 unsigned char data shuju。 ADC_ALE=1。 //鎖存地址 ADC_STR=1。 //啟動轉換 ADC_ALE=0。 // ADC_STR=0。 // delay(5)。 //延時 while(!ADC_EOC)。 //等待轉換結束 ADC_OE=1。 //打開輸出使能 shuju=ADC_DAT。 //讀轉換數據 ADC_OE=0。 //關閉輸出使能 return shuju。 //返回結果}void display(unsigned char ptr[]){ static unsigned char data i。 unsigned char code hang[4]={0x80,0x40,0x20,0x10}。 //顯示數值的字碼 unsigned char code duan[10]={0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x45,0xDF,0xD7}。 P0=0。 //關顯示 P2=P2 amp。 0x27。 //關閉當前行 if(i3) //i在0－3循環計數 i=i+1。 else i=0。 P2=P2 | hang[i]。 //切換到要顯示的位 if (i==2) P0=duan[ptr[i]] | 0x20。 //送顯示數據 加小數點 else P0=duan[ptr[i]]。 //送顯示數據}void main(void){ unsigned char data ad_shuju。 unsigned char data baifenshu[4]。//保存顯示百分比的數組 unsigned char data t,i。 //顯示的計掃描數器 unsigned int data tmp。 //計算百分比的臨時變量 P0=0x00。 //關閉顯示 //端口初始化 P2=0xff。 P3=0xff。 ADC_ALE=0。 // ADC_STR=0。 // ADC_OE=0。 // while(1) { for(t=0。t12。t++) //掃描顯示12次，讀一次AD { display(amp。baifenshu)。 delay(5)。 } ad_shuju=ADC_convert()。 //讀AD數據 tmp=((unsigned int)ad_shuju)*200/51。//計算 放大到0－1000，注意化簡，不然會計算溢出得不到正確結果 //ad_shuju*1000/255。 baifenshu[0]=tmp/1000%10。 //取百分比百位 baifenshu[1]=tmp/100%10。 //取百分比十位 baifenshu[2]=tmp/10%10。 //取百分比個位（帶小數點） baifenshu[3]=tmp%10。 //取百分比十分位 if (ad_shuju Up_level) //濃度很高，超過上限 { for(i=0。i200。i++) //報警 { LED_R=~LED_R。 for(t=0。t12。t++) //掃描顯示12次，讀一次AD { display(amp。baifenshu)。 } } LED_G=1。 LED_R=0。 //紅燈亮 } else //低，低于下限 { LED_R=1。 //綠燈亮 LED_G=0。 } }} 參考文獻[1]余發山，[M].徐州：中國礦業大學出版社，[2]：高等教育出版社，2004[3] 趙繼文 《傳感器與應用電路設計》 科學出版社 [4] 楊振江 孫占彪 王曙梅 布線濤《智能儀器與數據采集系統中的新器件及應用》西安電子科技大學出版社 [5] 曹曄，張光友，[J].電子技術，2001.[6] [M].北京：北京航空航天大學出版社，2003.[7」 C36V)礦用隔爆本安自動報警器煤礦安全，N0. 6，2001[8]王幸之,鐘愛琴,王雷,[M]. 北京：北京航空航天大學出版社,2004[9]:清華大學出版社,2001.[10] 韓　寧. 基于ARM 的嵌入式煤礦安全生產監控終端[J ] . 遼寧工程技術大學學報, 2006 , (6) : 66 68[16] 沈紅衛. 基于單片機的智能系統設計與實現[M] . 北京: 電子工業出版社, 2005.[11] 萬國峰. 基于專家系統的煤礦安全監測監控系統[J ] . 計算機測量與控制, 2008 , (10) : 1424 – 1426.[12] 錢春麗, 張興敢. 用于礦井環境監測的無線傳感器網絡[J ] . 電子技術應用, 2006.[13]劉寶成，裴志利，，2001.51