家用燃气泄漏报警系统分析

目 录

一 前言...............................................................2 二 分析燃气报警系统的设计思路.........................................3 三 元器件选型.........................................................4 3.1 传感器选型.....................................................4 3.2 单片机选型.....................................................4 3.3 A/D转换电路选型................................................5 3.4 LED数码管显示及键盘输入„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 四 硬件系统设计原理分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4.1 硬件系统的组成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4.2 硬件系统的工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4.3 各个控制电路功能的详细说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 4.4 AT89C51与各个接口电路的详细说明„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.5 LED数码管显示及键盘控制电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.6 稳压电源„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 五 软件系统程序 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 总 结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 24 致 谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 24 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 25 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 26

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家用燃气泄漏报警系统分析

摘要

随着城镇管道天然气、煤气或罐装液化气的推广普及，由于使用不当和设备老化导致的燃气泄漏爆炸或中毒事故时有发生，因此安装燃气报警器已越来越受到重视。 本文分析了由8位AT89C51单片机，SnO2型气敏传感器，LED七段数码管显示等组成的家用燃气泄漏系统。其系统主要由传感器电路、单片机电路、报警电路、关闭电磁阀及开启排风扇的驱动电路等组成，从而实现燃气报警系统的总体设计。

本文从其设计思路、元器件的选择、硬件系统设计原理等进行了分析。

关键字：燃气泄漏、单片机、传感器

一 前言

随着城镇管道天然气、煤气或罐装液化气的推广普及，由于使用不当和设备老化导致的燃气泄漏爆炸或中毒事故时有发生，因此安装燃气报警器已越来越受到重视。 然而，目前燃气报警器的发展很不平衡，由PC机值守的大型集群监控系统虽技术先进但价格昂贵，须设专用机房和专人管理，使用范围局限于条件较好、物业管理水准较高的住宅区或单位。而一般的燃气报警器却大都存在一些缺陷，有的功能单一，可靠性差，传感器损坏不易发现，不能更换。有的产品利用燃气管道专用电磁阀控制气源，其安装需拆动原管路，须报请燃气公司派专人处理，十分麻烦，因此也难为广大用户所用。据此现状，有人研制了一种基于单片机技术的燃气泄漏报警系统，该系统不仅能及时准确地检测出燃气的泄漏，进行声光报警，还能实现自动应急处理（包括排风和关闭阀门切断气源），传感器损坏能自查报警，用户可及时发现并能自行更换，阀门开闭装置设计独特，安装无需拆动原管路，使用十分方便，因此特别适合于无条件建立或加入集群监控系统的广大燃气用户使用。

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二 分析燃气报警系统的设计思路

为了使控制系统达到安全、可靠、及时动作的设计要求，比较各个元器件的性价比，选用8位AT89C51单片机，SnO2型气敏传感器，LED七段数码管显示，也可通过键盘操作控制。

基本原理：在不同位置安装气敏传感器检测燃气的浓度和流量，采集实时信号送入A/D转换器，经转换为数字信号后供单片机检索查询，单片机对来自传感器A/D转换后的信号进行软件滤波、分析和计算，并转化为浓度，同时检测键盘控制信号已达到实时监控的目的。当某路燃气泄漏时单片机检测到的数据超过了其设定的报警值输出报警信号驱动声光报警器报警，同时关闭电磁阀切断气源，开启排风扇。系统总体框图如图1所示。

被测气体传感器转换器单片机键盘控制声光报警关闭电磁阀开启排风扇

图1. 系统框图

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三 元器件选型

3.1 传感器选型

目前已使用的气体检测方法很多，如：电化学法、光化学法、电学法等。其中电学法中的半导体气敏器件因灵敏度高、响应速度快、输出信号大、寿命长、体积小等优点受到人们的重视。

所谓半导体气敏传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触，造成半导体性质变化，借此来检测特定气体的成分和浓度的传感器，可用于工厂和车间的各种有害气体检测、工业装置的废气成分检测和一般家庭的可燃性气体泄漏检测。

电阻型气敏器件SnO2的工作温度为室温～450°C，属N型材料，具有电子导电性，遇到还原性气体时阻值减小，遇到氧化性气体时阻值增大。本次设计中，我们选择QM-N5型气敏传感器，它适用于检测可燃性气体（天然气、煤气、液化石油气、烟雾等），寿命长，工作稳定可靠。 3.2 单片机选型

社会上广泛使用的单片机为8051系列，它是一个功能很强的单片微型计算机，但由于它的片内为掩膜ROM，内部程序不能改写，不便于实验和开发。

所以在本设计中，我们选用AT89C51芯片。它是一个低电压，高性能CMOS的8位单片机，片内含4k字节的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128字节的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，具有很高的性价比。

AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。 其性能特点如表1所示。

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· 兼容MCS—51指令系统 · 片内振荡器和时钟电路 · 存储器可循环写入/擦除1000次 · 存储数据保留时间：10年 · 宽工作电压范围：VCC可为2.7～6V · 32条可编程I/O线 · 两个16位可编程定时/计数器 · 全静态操作0-24MHz · 128*8位内部RAM · 程序存储器具有3级加密保护 · 空闲状态维持低功耗和掉电状态· 片内有4KB可在线重复编程的快闪保存存储内容 · 共5个中断源和2个优先级 擦写存储器（Flash Memory） 表1. AT89C51性能特性

3.3 A/D转换电路选型

在单片机检测和控制系统中，A/D转换接口是模拟通道中的主要环节。只有合理选择A/D转换器和其它外围器件，才能实现与单片机的正确连接及程序的有效性。

A/D转换器是一种能把输入模拟电压或电流变成与其成正比的数字量的电路芯片，即能把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。模/数（A/D）转换电路的种类很多，选择A/D转换器件主要是从速度、精度、价格以及与单片机的接口问题上考虑。

ADC0809芯片是一种8路模拟输入逐次逼近式A/D转换器芯片, 由于价格适中, 与单片机的接口、软件操作均比较简单, 目前在8位单片机系统中有着广泛的使用。

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八路模拟开关八位转换器三态输出锁存器地址锁存与译码

图2. ADC0809内部逻辑结构

如图2为ADC0809内部逻辑结构。ADC0809采用28引脚双列直插式封装，由8路模拟开头、地址锁存与译码器、比较器、256电阻阶梯、树状开关、逐次逼近式寄存器SAR、控制电路和三态输出锁存缓冲器组成。 3.4 LED数码管显示及键盘输入 1）

LED数码管显示

单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器（LED），液晶显示器（LCD）。其中，LED显示由于价廉，配置灵活，与单片机接口方便等优点受到普遍应用。而LCD虽可进行图形显示，但接口复杂，成本也较高。在本设计中，只是为了显示气体浓度和通道号，所以选用LED数码管显示。 2）

键盘输入选择

在微机应用系统中，为了输入数据、查询和控制系统的工作状态，一般都设置有键盘。在本设计中，要实现单片机的控制，大都选用非编码键盘，提供开关功能，而由软件编程来实现具体操作。非编码键盘又分为矩阵式和独立式，因为要使用8路按键，键盘数量不是太多，且独立式键盘电路配置灵活，软件结构简单，采用查询方式来识别键盘的位置，所以我们选择独立连接式键盘。本文采用了八个键盘进行输入。

独立连接式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。 通常按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开，确保I/O口为高电平。

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四 硬件系统设计原理分析

4.1 硬件系统的组成

系统主要由传感器电路、单片机电路、报警电路、关闭电磁阀及开启排风扇的驱动电路等组成，从而实现燃气报警系统的总体设计（参看图1系统框图）。

当有燃气泄漏时，检测电路产生气——电信号，并送单片机，单片机确认为燃气泄漏后，发出声光报警，同时启动应急处理程序，关闭电磁阀，切断气源，开启排风扇排除室内被污染的空气。 4.2 硬件系统的工作原理

硬件系统原理图见附录一所示。 4.3 各个控制电路功能的详细说明 4.3.1 传感器电路

如图3所示为传感器电路原理图。

图3. 传感器电路原理图

图4中，气敏传感器QM-N5有四个接线端，f-f为加热丝，A、B为测量电极。当空气不含可燃气体时，A、K两点间的电阻很大，流过RP的电流很小，K点为低电位，达林顿管U850不导通；当空气中含有还原性气体时（如上述可燃性气体），A、K两点间的电阻迅速下降，通过RP的电流增大，K点电位升高，向C2充电直至达到U850导通电位（约1.4V）时，U850导通，输出信号，传给ADC0809，进行A/D转换。

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4.3.2 单片机电路

单片机电路是指整个与单片机相连，通过单片机控制的电路，包括硬件控制和软件控制。这里仅对单片机接口问题进行说明，软件部分将在后面的编程中介绍。

我们使用的单片机是ATMAL公司生产的AT89C51单片机。其管脚如图4所示。

图4. AT89C51管脚图

为了读者能对本论文更清楚的理解，下面简单把AT89C51各个引脚功能做以说明 VCC——供电电压。 GND——接地。

I/O口——P0、P1、P2、P3除具有相同的一些性能和用途之外， P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

其中，P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 P3.3

（外部中断0） （外部中断1）

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P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 P3.7

（外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通）

P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的

地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

：外部程序存储器的选通信号。 ：当

保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），

将内部锁定为RESET；当/EA端

不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，

保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 4.3.2.1 复位电路

如图5所示为复位、振荡电路。

复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从OOOOH单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键从新启动。

在本设计中，我们使用上电自动复位电路，该电路简单且便于操作，轻松完成自动复位的任务。

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图5. 复位、振荡电路

4.3.2.2 振荡电路

振荡电路为AT89C51提供可靠稳定的时钟脉冲，它只需外接石英晶体和频率微调电容（2个30PF左右），就可达到频率1.2HZ～12MHZ。该脉冲信号就是单片机的工作节拍，即时间的最小单位。AT89C51同其他计算机一样，在基本节拍的控制下协调地工作，就像一个乐队按着指挥的节拍演奏一样。 4.3.3 报警电路

燃气在泄漏并达到一定浓度后，出于安全考虑，单片机处理从传感器收集到的信息，通过软件编程输出控制信号给声光报警电路。以便于及时通知相关人员注意，及时检查。下面，我将对声光报警电路及其原理进行详细解释。 4.3.3.1 声报警电路

图6. 声音报警电路

如图6所示为声音报警电路原理图。图中的蜂鸣器采用压电式（约需10mA驱动

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电流），在这里我们采用一个晶体三极管驱动。

当P2.0输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V的电压而鸣叫；当P2.0输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。 4.3.3.2 光报警电路

如图7所示为光报警电路原理图。其中，“灯指示”为红色电路的功能是当燃气泄漏后，在声音报警的同时进行的光报警。即P2.1输出为高电平“1”时，发光二极管导通。“灯指示”为绿色的电路功能，当燃气泄漏并达到声光报警的浓度，报警并开启排风扇后，延时一段时间，直到燃气排净，指示灯亮（绿）。

图7. 光报警电路

4.3.4 驱动电路

现代自动化控制设备都存在一个电子与电气电路的相互连接问题，一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（电动机、电磁铁、电灯），另一方面又要为电子电路和电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，电子继电器便能完成这一桥梁作用。所以，我们把这种继电器用在本设计中。 4.3.4.1 关闭电磁阀驱动电路

图8. 关闭电磁阀驱动电路

如图8所示为关闭电磁阀驱动电路原理图。从图中可看出，单片机接口P2.2输出

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高电平“1”时，三极管9014导通，继电器动作吸合JK，电动机运行，电磁阀关闭。

应注意，继电器电路中的线圈两头加一个二极管以吸收继电器线圈断电时产生的反电势，防止干扰。 4.3.4.2 开启排风扇驱动电路

图9. 开启排风扇驱动电路

开启排风扇驱动电路图如图9所示。采用JZC-23F型继电器，其控制电压为5V。从图中可看出，单片机接口P2.3输出高电平“1”时，三极管9014导通，继电器动作吸合JK，电动机运行，电磁阀关闭。（作用原理同关闭电磁阀驱动电路） 4.4 AT89C51与各个接口电路的详细说明

AT89C51作为系统的主要芯片，在实现控制功能的同时，要进行I/O口的扩展，与各个芯片进行连接，如LED数码管显示，键盘控制，A/D转换器的应用等。下面将对各接口电路进行详细说明。 4.4.1 AT89C51与ADC0809的接口电路

A/D转换器：采用ADC0809芯片，是8位逐次逼近式A/D转换器，转换速度快，可接受8路模拟量输入信号，在程序控制下对任意通道进行A/D转换，得到8位的二进制数字量。

如图10所示，为ADC0809与AT89C51的接口电路。图中，ADC0809作为一个外部扩展并行I/O口。由+5V电源供电，和

联合控制启动转换信号端（START）和ALE

端，低三位地址线加到ADC0809和ADDA、ADDB、ADDC端。

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图10. ADC0809与AT89C51接口电路

由于ADC0809片内无时钟，可利用单片机提供的地址锁存信号ALE经D触发器二分频后获得。

由于ADC0809具有输出三态锁存器，故其8位数据输出线可直接与单片机数据总线相连。单片机的低8位地址信号在ALE作用下，锁存在74LS373中。74LS373输出的低3位分别加到ADC0809的通道选择端A、B、C，作为通道编码。将单片机的P2.7作为片选信号，经74LS139（译码器）与

进行或非操作得到一个正脉冲加到ADC0809

的ALE和START引脚上。由于ALE和START连接在一起，因此ADC0809在锁存器地址的同时也启动转换。在读取转换结果时，用单片机的读信号

和P2.7引脚经非门后

产生的正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器。显然，上述操作时，P2.7应为低电平。

4.4.2 AT89C51与8255A的接口电路

如图11所示为AT89C51与8255A的接口电路图。从图中可以看出，8255A芯片有40个管脚，PA0～PA7、PB0～PB7、PC0～PC7与外部设备相连，如本设计中用到的LED数码管显示，键盘控制等（后面将提到），而真正与单片机相连的主要有

等，它的具体工作原理将在下面结合LED显示、键盘操作进行详细说明。

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图11. AT89C51与8255A接口电路 4.5 LED数码管显示及键盘控制电路

在本设计中，我们采用LED数码管显示电路实现显示功能，共用4个，分别为共阴极连接。其中，第一个数码管显示所要检测气体浓度的标志单位“D”；第二个数码管显示通道号，确保在某一路燃气泄漏时，能及时发现泄漏位置，在最短的时间内采取措施；第三、四两个数码管用来记录从单片机传出的浓度大小，以便于进行跟踪监控。它显示的范围为“00～99”，因为当浓度到达100（即万分之一）时，就自动报警，并关闭电磁阀，开启排风扇。LED连接电路图如图12所示，图13为LED数码管显示及键盘控制电路图。

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图12. LED连接电路图

前面已经提过，我们采用独立连接式键盘结构，它是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。

通常按键输入都采用低电平有效。上拉电阻保证了按键断开，确保I/O口为高电平。当按下键1时，键1的回路接通，信号进入8255A中，并把信息送给AT89C51，单片机命令ADC0809把模拟信号转换成数字信号，再反馈给单片机，最后显示在LED上。

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图13. LED数码管显示及键盘控制电路

4.6 稳压电源

图14. 稳压电源原理图

由于从电源出来的电压都是220V的交流电，所以我们要把它整流成+5V的直流电，以供系统应用。

整流是把交流电变换成直流电的过程。它的基本原理是利用二极管的单项导电特性，输出的交流分量越小越好，实验证明：桥式整流比半波整流的所输出的交流分量要小的多。整流之后，虽然可以得到单向脉动的直流电，但脉动较大，必须进行滤波才能得到较平滑的直流电。经过电容的滤波作用，其输出电压变得比较平滑，脉动大大减少，而输出直流电压比未加电容滤波时还高。得到稳定度较高的电源，必须在整流电源的输出端加上稳压器，形成常用的直流稳压电源。

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五 软件系统分析

ORG 0000H

AJMP MAIN ORG 2000H

MAIN： MOV DPTR，#4FFFH MOV

；送控制口地址

A，#89H ；8255A口、B口方式0输出，C口输出

MOVX @DPTR

MOV，DJP： MOV DPTR MOVX A MOV R0 LCALL D10ms MOVX A CJNE A CJNE A

LJMP

KEY-2：CJNE A

LJMP KEY2

KEY-3：CJNE A

LJMP KEY3 KEY-4：CJNE A

LJMP KEY4 KEY-5：CJNE A

LJMP KEY5 KEY-6：CJNE A

LJMP KEY6 KEY-7：CJNE A

LJMP KEY7 KEY-8：CJNE A

LJMP KEY8 . . ，A ，#0DH

，#4FFEH ，@DPTR ，A ，@DPTR ，R0，DODO ，#0FEH，KEY2 KEY1

，#0FDH，KEY-3 ，#0FBH，KEY-4 ，#0F7H，KEY-5 ，#0EFH，KEY-6 ，#0DFH，KEY-7 ，#0BFH，KEY-8 ，#7FH，DODO ；字符“D”送入28H ；8255C口地址 ；读键盘状态值 ；保存键盘状态值 ；延时10ms消抖 ；再读键盘状态

；两次结果不同，说明抖动，转DODO

；K1键未按下，转KEY-2 ；K1键按下，转KEY1处理 ；K2键未按下，转KEY-3 ；K2键按下，转KEY2处理 ；K3键未按下，转KEY-4

；K3键按下，转KEY3处理

；K4键未按下，转KEY-5

；K4键按下，转KEY4处理

；K5键未按下，转KEY-6

；K5键按下，转KEY5处理

；K6键未按下，转KEY-7

；K6键按下，转KEY6处理

；K7键未按下，转KEY-8

；K7键按下，转KEY7处理

；K8键未按下，转DODO

；K8键按下，转KEY8处理

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DODO： RET 延时10ms子程序 D10ms：MOV R7，#0AH DL： MOV R6，#0F9H DL1： DJNZ R6，DL1 DJNZ R7，DL

RET

键处理子程序

KEY1： MOV DPTR，#2FF0H MOV 29H，#00H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY2： MOV DPTR，#2FF1H MOV 29H，#01H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY3： MOV DPTR，#2FF2H MOV 29H，#02H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY4： MOV DPTR，#2FF3H

. . ；重复或无键按下，返回

；指向IN0地址 ；字符“0”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN1地址 ；字符“1”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN2地址 ；字符“2”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN3地址

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MOV 29H，#03H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY5： MOV DPTR，#2FF4H MOV 29H，#04H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY6： MOV DPTR，#2FF5H MOV 29H，#05H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY7： MOV DPTR，#2FF6H MOV 29H，#06H LCALL AD LCALL BCD LCALL DISP LCALL D0.5s

RET

KEY8： MOV DPTR，#2FF7H MOV 29H，#07H

LCALL AD

. . ；字符“3”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN4地址 ；字符“4”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN5地址 ；字符“5”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN6地址 ；字符“6”送入29H ；调AD转换及计算程序 ；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

；指向IN7地址 ；字符“7”送入29H ；调AD转换及计算程序

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LCALL LCALL LCALL RET

BCD DISP D0.5s

；调BCD码子程序 ；调显示子程序 ；调0.5s延时子程序

数据采集与计算程序

燃气浓度采集通过P1.0脚查询ADC0809的EOC输出判定模数转换是否完成，当EOC=1时A/D转换完毕。当浓度值超出100D（这里浓度按万分数显示），数码管全部显示FF标志，并且调用声光报警及启动应急系统。 AB： MOVX

@DPTR，A

；启动A/D转换 ；等待A/D转换完毕 ；A中为VD

；扩大256倍的K值送至B ；256KVD，B中为KVD ；DD值送A

LP1： JNB P1.0，LP1

MOVX A，@DPTR

COMP： MOV B，#XXH

MUL

AB

MOV A，#YYH CLR SUBB

C A，B

；DD-KVD

CJNE A，#100，COMP1

COMP1：JC COMP COMP3：MOV 2AH，#0FH

MOV 2BH，#0FH LCALL SGFP

COMP2：RET

燃气浓度转换为BCD码子程序

计算出的燃气浓度值是以十六进制形式存在，为了LED显示需转换为BCD码。由于有效浓度值不超过100D，其格式为D、通道号（1位）、浓度值（2位）。 BCD： MOV

CLR

R1，#00H C A，#0AH CHAN1 R1

；减10 ；不够减转移 ；够减，十位加1

CHAN：SUBB

JC INC

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南通纺织职业技术学院2009届毕业设计

SJMP CHAN ；重复减10

CHAN1：ADD A，#0AH

MOV 2AH，R1 MOV 2BH，A

；BCD码十位显示缓冲区 ；BCD码个位显示缓冲区

显示子程序：段控口地址为4FFCH，位控口地址为4FFDH DISP： MOV R4，#250 DISP1：MOV R0，#28H

MOV

R1，#10

；置显示延时值 ；指向显示缓冲首地址 ；指向显示器最左边第一位 ；一个轮回显示4位 ；位控口地址

MOV R3，#4

DISP2：MOV DPTR，#4FFDH

MOV MOVX

A，R1 @DPTR，A

；输出位控码 ；取出显示数据 ；字型码地址 ；查表，字型码送至A ；段控口地址 ；输出字型码

；调用延时1ms子程序 ；指向下一缓冲单元

MOV A，@R0 MOV DPTR，DSEG MOVC

A，@A+DPTR

MOV DPTR，4FFCH MOVX @DPTR，A ACALL DELAY INC R0 MOV RR

A，R A

；位选字右移

MOV R1，A DJNZ R3，DISP2 DJNZ R4，DISP1 MOV DPTR，#4FFDH MOV A，#00H MOVX RET

@DPTR，A

；关显示 ；位控口地址

DESG：DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH

DB 6FH，77H，7CH，39H，5EH，79H，71H，00H

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延时1ms子程序

DELAY：MOV R7，#03H DE： MOV R6，#53H DE1： DJNZ R6，DE1

DJNZ RET

R7，DE

为了使系统稳定，显示后延时0.5s。D0.5s延时子程序为： D0.5s：MOV R2，#37H DA： PUSH

02H

LED： PUSH 02H LEF： PUSH 02H LF1： DJNZ R2，LF1

POP

02H

DJNZ R2，LEF POP 02H DJNZ R2，LED POP

02H

DJNZ R2，DA RET

声光报警；启动关、闭阀门；启动关、闭排风系统子程序 SGPF： SETB

P2.0

；声音报警 ；光报警 ；关闭阀门 ；开抽风机

SETB P2.1 SETB P2.2 SETB P2.3

MOV R7，#0FAH DY： MOV R6，#0FFH DY1： DJNZ

R6，DY1

;60s延时

DJNZ R7，DY CLR CLR

P2.0 P2.1

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WAIT: MOV R7，#0FOH DD: MOV R6，#0FAH DD1： MOV R5，#0FFH DD2： DJNZ R5，DD2 DJNZ R6，DD1 DJNZ R7，DD SETB P2.4 CLR P2.2 CLR P2.3

LJMP DJP

. . ；延时时间到，指示灯亮；开启阀门 ；关闭抽风机 ；转回读键盘状态

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总 结

通过近两个月的毕业设计，让我对自己以前所学的知识有了很好的回顾同时对以前没有能懂得知识也一一破解。在电路分析上也有很大的提高。使对集成芯片的管脚和工作原理更加牢固。这次设计使我认识到怎样把所学的知识连贯起来，分析需要将产品有充足的了解，需要有足够的耐心。当你遇到困难时要敢于克服。在认真、持之以恒的态度下一定能取得设计成功。总之，这次毕业设计让我受益匪浅。这对我将来工作一定带来很大帮助。

致 谢

在这次设计过程中，我得到了系里各位老师的支持和帮助，特别是成德祥老师，更是在毕业论文设计的整个过程中，认真指出我设计的不足之处，耐心指导我如何完善，还帮助我解决我不懂的地方，使我们少走了很多弯路。在此，诚心感谢我的指导老师成老师！还要感谢系里的几位领导，及所有在我学习遇到困难时帮助我的老师们。还要感谢我们组的同学，和他们一起设计，相互鼓励，共同面对困难，共同解决困难，这才使得我能够顺利完成学业。

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参考文献

[1] 栾桂冬 张金铎编著，传感器及其应用，西安电子科技大学出版社 [2] 李朝青编著 单片机原理及接口技术，北京航空航天大学出版社 [3] 蒋力培主编，单片微机系统实用教程，机械工业出版社

[4] 徐爱钧编著，智能化测量控制仪表原理与设计，北京航空航天大学出版社 [5] 康华光主编，电子技术基础（数字部分），高等教育出版社

[6] 余锡存 草国华编著，单片机原理及接口技术，西安电子科技大学出版社

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