煤氣泄露檢測(cè)器的設(shè)計(jì)

【摘要】煤氣報(bào)警系統(tǒng)采用了8位8051單片機(jī)為系統(tǒng)的CPU，多個(gè)價(jià)格便宜的傳感器一起采集信息，然后交由MCS-51單片機(jī)處理，由單片機(jī)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況作出相應(yīng)的措施。或是自動(dòng)排氣，或是發(fā)光，發(fā)聲報(bào)警。本系統(tǒng)的軟件編寫采用的是匯編語言，整個(gè)程序的思路清晰，考慮全面。同時(shí)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)合理，性能安全可靠。

【關(guān)鍵詞】渦輪流量計(jì)；聲光報(bào)警；靜態(tài)操作；排氣電路；傳感器；地址鎖存

煤氣作為現(xiàn)代家庭的炊用燃料，已得到廣泛運(yùn)用。但在使用過程中，引發(fā)的事故較多，且事故一旦發(fā)生，往往造成財(cái)產(chǎn)的巨大損失。造成事故的原因有：（1）管道泄漏；（2）煤氣灶火被風(fēng)吹滅；（3）灶具在燃，用戶卻遺忘外出等。目前，市面上已有能防火被風(fēng)吹滅的灶具，但管道泄漏問題尚未解決。針對(duì)這一問題，本文提出一種新的煤氣報(bào)警系統(tǒng)。

具體設(shè)計(jì)方面我打算多個(gè)價(jià)格便宜的傳感器一起采集信息，然后交由MCS-51單片機(jī)處理，由單片機(jī)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況作出相應(yīng)的措施?；蚴亲詣?dòng)排氣，或是發(fā)光，發(fā)聲報(bào)警。

本報(bào)警系統(tǒng)主要是由檢測(cè)電路、控制電路、報(bào)警電路等幾個(gè)部分組成的。檢測(cè)電路是由兩個(gè)差壓流量傳感器和一個(gè)光敏傳感起組成?？刂齐娐肥荕CS-51單片機(jī)構(gòu)成的最小系統(tǒng)。排氣電路是一個(gè)排風(fēng)扇。報(bào)警電路為指示燈，揚(yáng)聲器。

工作原理：首先用一個(gè)渦輪流量檢測(cè)器（傳感器1）安裝在煤氣進(jìn)戶管道口處，測(cè)量出此時(shí)煤氣的流量。然后再用另一個(gè)渦輪流量檢測(cè)器（傳感器2）安裝在煤氣灶頭的管道口處，再次測(cè)量出此時(shí)的煤氣流量。將兩次測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行比較，如果大小相等則再檢測(cè)煤氣灶頭是否已經(jīng)點(diǎn)火（傳感器3），可判斷出煤氣灶頭處是否有煤氣泄露。如果兩次的數(shù)值不等則說明在管道上有煤氣泄露，則通過單片機(jī)控制報(bào)警電路報(bào)警。

一、硬件電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中MCS-51中的P0口和ADC0809 數(shù)據(jù)通道相連，在S1時(shí)刻P0口輸出地址，通過74LS373地址鎖存器控制ADC0809的通道口，S2時(shí)刻以后P0口從ADC0809的通道口中讀入數(shù)據(jù)。WR，RD，P2.0輸出低電平使ADC0809使能。P1.0作為輸出口，控制報(bào)警電路，P1.1也為輸出口控制排風(fēng)扇工作。P1.2為輸入口負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集。

聲音報(bào)警是報(bào)警電路的一部分，它起提示報(bào)警功能，具體設(shè)計(jì)為在P1.0上接一個(gè)揚(yáng)聲器電路，使揚(yáng)聲器響10次，每次持續(xù)時(shí)間為2s，間隔時(shí)間為1s，聲音的頻率為50Hz。具體電路如下：

發(fā)光報(bào)警同為接在P1.0口的外接電路，這樣可以保證聲光報(bào)警的同時(shí)性電路為一個(gè)發(fā)光二極管連接電阻直接接在P1.0口上。

硬件電路設(shè)計(jì)詳細(xì)圖如下：

二、軟件設(shè)計(jì)

1.軟件總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)煤氣泄露報(bào)警，具體程序流程圖如下：

2.初始化

初始化程序?yàn)橹肅PU中斷開放，同時(shí)允許外部中斷1且外部中斷1程控為邊沿觸發(fā)方式.置ADC0809的端口地址為0FEFFH。

3.系統(tǒng)程序

ORG 0000H ；程序執(zhí)行開始地址

LJMP START ；跳至SATRT執(zhí)行

ORG 0003H ；外部中斷0入口地址

RETI ；中斷返回（不開中斷）

ORG 000BH ；定時(shí)器T0中斷入口地址

RETI ；中斷返回（不開中斷）

ORG 0013H ；外部中斷1入口地址

AJMP INT1 ；

ORG 001BH ；定時(shí)器T1中斷入口地址

RETI ；中斷返回（不開中斷）

ORG 0023H ；串行口中斷入口地址

RETI ；中斷返回（不開中斷）

ORG 002BH ；定時(shí)器T2中斷入口地址

RETI ；中斷返回（不開中斷）

主程序

ORG 1000H

START：LCALL INADC

MAIN：LCALL CMP

SELVE：LCALL DELAY

MOV C，P1.2

JC START

AGAIN：LCALL KEY1

LCALL KEY2

NOP

NOP

NOP

LJMP START

ADC0809采集信息子程序

INADC：SETB IT1

SETB EA

SETB EX1

MOV DPTR，#FEF8H

MOV A，#00H

MOV @DPTR，A

MOV DPTR，#FEF8H

MOV A，@DPTR

MOV 20H，A

MOV A，#00H

MOV @DPTR，A

MOV DPTR，#FEF9H

MOV A，@DPTR

MOV 21H，A

MOV A，#00H

MOV @DPTR，A

RETI

比較數(shù)據(jù)子程序

CAM：MOV A，20H

SUBB A，#01H

MOV 22H，A

MOV A，20H

CJNE A，#00H，NEQ0

EQ0：LJMP START

NEQ0：MOV A，21H

CJNE A，20H，NEQ1

EQ1：LJMP SELVE

NEQ1：CJNE A，22H，NEQ2

EQ2：LJMP SELVE

NEQ2：JC LOW0

LJMP SELVE

LOW0：LJMP AGAIN

RET

聲音報(bào)警子程序

KEY1：MOV R7，#10

WAR：MOV R6，#200

WAR0：ACALL DL10

CPL P1.0

DJNZ R6，WAR0

MOV R6，#100

WAR1：ACALL DL10

DJNZ R6，WAR1

DJNZ R7，WAR

RET

10ms延時(shí)子程序

DL10：MOV R5，#20

DL12：MOV R4，#250

DL11：DJNZ R4，DL11

DJNZ R5，DL12

RET

排氣子程序

KEY2：SETB C

MOV P1.1，C

RET

END

參考文獻(xiàn)

[1]潘新民，王燕芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2]譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1999.

[3]段承先.微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2000.

[4]萬光毅.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（一）[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

[5]南建輝.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例[M].清華大學(xué)出版社，2004.

[6]胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2003.

[7]何立明.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1997.

[8]石開屏.大學(xué)生科普讀本[M].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， 2004.

[9]滕召勝，羅隆福，童調(diào)生.智能檢測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)融合[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.