測控?zé)熿F報警系統(tǒng)

1、南京郵電大學(xué) 自動化 學(xué)院實 驗 報 告實驗名稱： 煙霧報警系統(tǒng) 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(xué)生姓名： 班級學(xué)號： B13050605 任課教師： 戎 舟 2015 /2016 學(xué)年第 二 學(xué)期摘要：MQ-2氣體傳感器模塊采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過ADC0809進(jìn)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(jìn)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?zāi)康?、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(yīng)的軟硬件設(shè)計方法。2. 實驗要

2、求1、理解煙霧傳感器的原理，掌握煙霧傳感器模塊的使用。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(jìn)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(shè)備（1）計算機 1臺（2）SL-1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(jìn)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(jìn)行處理。再由LABVIEW VISA串口通信實時顯示氣體傳感

3、器采集的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)框圖煙霧報警系統(tǒng)MQ-2氣體傳感器模塊SL-1型51單片機綜合實驗箱LABVIEW VISA串口通信ADC08094.2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中電導(dǎo)率較低的二氧化錫。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度增加而增大的特性，通過簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變換轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)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，對天然氣和其他可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，濃度越高電

4、壓越高。一路輸出TTL電平信號，TTL輸出有效信號為低電平（當(dāng)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(jìn)行調(diào)節(jié)，順時針調(diào)節(jié)靈敏度高，逆時針調(diào)節(jié)，靈敏度低。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100S。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(zhǔn)。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D/A轉(zhuǎn)換器

5、、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出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)輸出鞥能力，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）D7D0：8位數(shù)字量輸出引腳INT0INT7:8位模擬量輸入引腳VCC：+5V工作電壓GND：地REF（+）：參考電壓正端REF（-）：參考電壓負(fù)端START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。當(dāng)ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進(jìn)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，高電平有效。當(dāng)ALE為高電平時，地址鎖存器與譯碼器將A,B,C三條地址線的地址信號進(jìn)行

6、鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)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(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。OE=1.輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE=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。3、STC89C51STC89C51單片機學(xué)習(xí)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ISP(In System Programming)在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作時鐘頻率為80MHz

7、，片內(nèi)含8K Bytes的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件兼容標(biāo)準(zhǔn)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位中央處理器和ISP Flash存儲單元，具有在系統(tǒng)可編程(ISP)特性，配合PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機內(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(fù)位電路。（2）電路圖和實物圖實物圖4.3軟件程序Labview程序單片機程序#include#incl

8、ude /Keil library #include /Keil library#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char getdata,a,flag;sbit ST=P33;sbit OE=P35;sbit EOC=P32;sbit CLK=P34;sbit led=P00;/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_();/毫秒延時void Delay(unsigned int i) unsigned int j; for(;i0;i-) for(j=0;j5)led=0;Delay(2);led=1;Delay(8);/當(dāng)數(shù)據(jù)大于5發(fā)出閃爍指示燈的警報Delay(5); OE=0;if(flag=1)ES=0; SBUF=getdata; while(!TI); TI=0; ES=1;/發(fā)送指令1時向串口發(fā)送數(shù)據(jù)void ser()interrupt 4RI=0;a=SBUF;if(a