測控煙霧報警系統(tǒng)_圖文

1、南京郵電大學學院實驗報告實驗名稱:煙霧扌課程名稱：測控技術(shù)與儀器專業(yè)綜合實驗所在專業(yè)：測控技術(shù)與儀器學生姓名：班級學號：b13050605任課教師：戎舟2015 /2016學年第二學期 摘要：mq2氣體傳感器模塊采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過adc0809進行轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號，由51型單片機采集數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進行處理。再由labview visa串口通信實時顯示氣 體傳感器采集的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)更加方便，且能夠?qū)崟r顯示。1. 實驗目的1、理解煙霧信號的測試原理，掌握煙霧傳感器模塊的使用2、掌握數(shù)據(jù)采集芯片的原理和使用3、掌握相應的軟硬件設計方法。2.實驗要求1、理解煙霧傳感器的原理，掌握煙霧傳感器模塊的

2、使用。2、掌握ad轉(zhuǎn)換芯片的使用，搭建測試電路。3、編寫單片機程序，對ad轉(zhuǎn)換進行控制，將采集得到的煙霧信號傳給上位機。4、用labview編寫上位機程序，實現(xiàn)串口信號的接收、顯示、報警和存儲。3. 實驗設備(1) 計算機1臺(2) sl1型51單片機綜合實驗箱1臺(3) mq-2氣體傳感器模塊1個(4) adc0809 芯片1 個4. 實驗內(nèi)容4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及模塊功能說明mq-2氣體傳感器模塊采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過adc0809進行轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由51型單片機采集數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進行處理。再由lab view visa串口通信實時顯示氣體傳感器采集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)框圖煙霧報警系統(tǒng)mq-

3、2氣體傳感器模塊k丿廠、adc0809z/sl-1型51單片機綜合實驗箱xzlabview visa 串 口通信k>4.2硬件模塊(1)所用芯片或模塊介紹1、傳感器模塊煙霧傳感器采用mq-2氣體傳感器，所使用的氣敏材料是在清潔空氣屮電導 率較低的二氧化錫。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空 氣屮可燃氣體濃度增加而增大的特性，通過簡單的電路即可將電導率的變換轉(zhuǎn)換 為與該氣體濃度相對應的輸出信號。mq-2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的 靈敏度高，對天然氣和其他口j燃蒸汽的檢測也很理想。mq-2煙霧傳感器模塊具有兩路信號輸出，一路輸出模擬量，模擬量輸出05v 電壓，濃度越高

4、電壓越高。一路輸出ttl電平信號，ttl輸出有效信號為低電平 (當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機)，電位器只針對ttl輸出靈敏度 進行調(diào)節(jié)，順時針調(diào)節(jié)靈墩度高，逆時針調(diào)節(jié)，靈墩度低。2、adc0809 芯片(1)主要特性1) 8路8位a/d轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。2）具有轉(zhuǎn)換起停控制端。3）轉(zhuǎn)換時間為100us。4）單個+5v電源供電。5）模擬輸入電壓范圍0+5v,不需要零點和滿刻度校準。6）工作溫度范圍為-40+85攝氏度7）低功耗，約15mw（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)adc0809是cmos單片型逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示，它 由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8路開關(guān)樹型

5、d/a轉(zhuǎn)換器、逐次 逼近寄存器、三態(tài)輸岀鎖存器等其他一些電路組成。因此，adc0809可處理8路 模擬量的輸入，且具有三態(tài)輸出麟能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工 作。輸入輸出與ttl兼容。（3）外部特性（引腳功能）d7"d0： 8位數(shù)字量輸出引腳into1nt7:8位模擬量輸入引腳vcc： +5v工作電壓gxd：地ref （+）：參考電壓正端ref （-）：參考電壓負端start： a/d轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。當st上跳沿時，所冇內(nèi)部寄存器清零；下跳 沿時，開始進行a/d轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換期間，st保持低電平。ale：地址鎖存允許信號輸入端，高電平冇效。當ale為高電平時，地址鎖存器

6、與譯碼器將a, b, c三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選屮的通道的擬 量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。a, b,c為地址輸入線，用于選通int0int7上的一路模擬 量輸入。eoc：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平。 0e：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。0e二1.輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù) 據(jù)；0e二0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。clk：時鐘信號輸入端（一般為500khz）,由外界提供。7 8 p 17t tt 12 t?t 1tin3in2lnt4ininsrojunoadst7bstceocaled3d7oeclkd5vcckmvkef+noufntd vrbf

7、-dijd2282726252423222t2019遼t7?6t53、 stc89c51stc89c51單片機學習板是一款基于8位單片機處理芯片stc89c52rc的系 統(tǒng)。stc89c52rc 是采用 8051 核的 tsp(tn system progrcimming)在系統(tǒng)可編程芯 片，最高工作吋鐘頻率為80mhz,片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫1000次的flash 只讀程序存儲器，器件兼容標準mcs-51指令系統(tǒng)及80c51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集 成了通用8位屮央處理器和isp flash存儲單元，具冇在系統(tǒng)可編程(1sp)特性, 配合pc端的控制程序即可將用戶的程序代碼卜載進單片機

8、內(nèi)部，省去了購買通 用編程器，而且速度更快。stc89c52rc系列單片機是單時鐘/機器周期(1t)的兼 容8051內(nèi)核單片機，是高速/低功耗的新一代8051單片機，全新的流水線/ 精簡指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成max810專用復位電路。(2)電路圖和實物圖ck-faizv5t©ss;心-sa3-o 4、 ><* nxxk kkx 沁xtal1 xtaljgn：jlsteaw刃0t2pi i t2dcallp23如fu死4wictapiw4tcwjt：pm五“価力ahf：4al27： * a15p*"wlaooixtali %xt au ii ctxvec1tartk

9、fcmqcaeoa"acobatocalevkef*oeo實物圖4.3軟件程序labview 程序單片機程序#include<reg52. h>include <math. h> /keil library #inelude <stdio.h> /keil library ttinclude <tntrtns. h>#dcfinc uchar unsigned char#defineuint unsigned intunsigned char getdata, a, flag;sbit st二p3"3;sbit 0e=p35;

10、sbit eoc二p3"2;sbit clk二p3“；sbit led二pop;/定義各個引腳/*延時5微秒*/void delay5us ()_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_(); _nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_(); _nop_ () ; _nop_ () ; _nop_ () ; _nop_ (); _nop_ () ; _nop_ () ; _nop_ () ; _nop_ ();/毫秒延吋void delay(unsigned int i)unsigned int j;for(;i>0;i-)for(j

11、=0;j<125;j+)；/*時鐘信號500khzvoid to(void) interrupt 1th0= (65536-2)/256;tlo= (65536-2) %256; /裝入初值clkclk;/取反void timeinitial() clk=o;tm0d=0x22;tho二oxf3;tl0=0xf3; /2400 波特率ea=1;/開中斷eto=1;tro = 1;pto=o; /中斷優(yōu)先級最高void init ()tm0d=0x22;thl=0xf3;tl1 二0xf3;/2400 波特率pcon=oxo;tri =1;ren 二1;smo 二0;smi =1;/串口工

12、作在模式一,ren = 1;串行口允許接收ea二1;/開中斷es二1;/允許串口中斷ps二1;/中斷優(yōu)先級低于吋鐘信號中斷void ni3in()timeinitial (); init ();wh i1e (1)st二0;/關(guān)閉start信號輸入端0e=0; /關(guān)閉輸出允許控制端st二1;/啟動信號輸入端delay5us() ;/延時，形成脈沖信號st=o;while(eoc-o);當eoc為低電平時開始轉(zhuǎn)換oe=1;getdata=p2;/讀取 p2 口數(shù)據(jù)if(getdata>5)led二0;delay (2);led二1;delay (8);/當數(shù)據(jù)大于5發(fā)出閃爍指示燈的警報delay (5);oe=0;辻(flag二二1)es=o;sbuf=gctdata;while (!t1);ti=0;es二 1;/發(fā)送指令1時向串口發(fā)送數(shù)據(jù)void ser ()interrupt 4r1=o; a=sbuf; if (a=49) flag=l;5.實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析波持率（9600）奇偶（0:無）|2400 |尋 none|visa資源名稱%jj|礙潟8）允許逐字節(jié)陽允許接收元素11149152 154 156 158 160 162 164167時間x > y?184 186 188 190 192 194 1