发布时间 : 星期四 文章基于单片机的家用煤气泄漏监控系统的设计与实现 - 图文更新完毕开始阅读
新乡学院本科毕业论文（设计）
(a) 内部方式时钟电路
(b) 外部方式时钟电路
图4 时钟电路
3.1.4 复位电路
AT89C51初始化动作是复位。AT89C51上电后,首先就是复位,其效果就是让CPU与系统的其他元件还原为一个明确的初始形态,在此基础上就行下一步动作。因此,复位是一个很重要的操作。但是AT89C51自身是不可以来复位的,需要结合外部复位电路才可以完成。
手动复位和上电复位是外部复位的两类形式。
上电复位是利用充电实现的。如图5(a),复位电路的参数被给出。 按键手动复位有按键电平和按键脉冲复位两种形式。如图5(b)为按键电平复位,图5(c)为按键脉冲复位。在复位按键按下后,通过小电阻复位端和电源连通,马上放电,RST转变成高电平,在复位按键释放后,经过电源给电容的再次充电,RST引脚产生复位正脉冲,RC电路时间常数决定了延续的时间长短。这里选用按键电平复位。
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(a) 上电复位 (b) 按键电平复位 (c) 按键脉冲复位
图5 复位电路
3.2 按键电路设计
按键接低的方式被本设计运用，用来读取按键，AT89C51初始时，因为是高电平，在按键按下的时候，会给AT89C51一个低电平，信号被AT89C51进行处理。
口的电平高低被单片机I/O口获取作为判断是不是有按键按下是独立式键盘的实现方法。连接地的端口是常开按键，单片机的一个I/O口与另一端口连接，把这个I/O口置为高电平在程序开始时，这个高电平被I/O口保卫在通常没有键按下的时候。在有键按下的时候，I/O口转变成低电平由于I/O口与地的短路。按键松开后，I/O口依旧维持在高电平因为AT89C51内部的上拉电阻使然。如果我们想知道有没有按键动作的发生，只要在程序中查找这个I/O口的电平状态就行了。
本设计有三个按键，用于设置温度与浓度上限，上键K1是设置键，用于设置温度和煤气浓度上限，一端接单片机P2.6端口，一端接地，中间键K2是加值键，用于增高温度或者煤气浓度的报警值，一端接单片机P2.7端口，一端接地，下键K3是减值键，用于减低温度或者煤气浓度的报警值，一个端口连接单片机P3.7端口，另一端口接地。按键电路如图6。
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图6 按键电路
3.3 信号采集电路设计
3.3.1 气体信号采集电路的设计
(1)MQ-2传感器
SnO2是MQ-2气体传感器所应用的原料，其在干净的空气的导电率是十分低的。随着煤气浓度的增加，传感器的电导率也随之增加。电导率的变化通过分压电路的转换输出的电压信号和煤气浓度相浓度照应。MQ-2实物图如图7。
图7 MQ-2气敏传感器实物
在对液化气、丙烷、天然气、氢气以及其它可燃蒸汽检测中MQ-2气敏传感器的灵敏度较高。
图8中纵坐标是传感器的电阻比(Rs/Ro),横坐标是气体浓度。Rs代表传感
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器在不同浓度气体中的电阻值。Ro代表传感器在1000ppm氢气中的电阻值[6]。
灵敏度特性:
图8 传感器典型的灵敏度特性曲线
图9是传感器典型的温度、湿度特性曲线。图中纵坐标是传感器的电阻比(Rs/Ro)。Rs代表在有1000ppm 丙烷，不同温/湿度下传感器的电阻值。Ro代表在有1000ppm 丙烷，20℃/65%RH要求下传感器的电阻值[7]。
图9 温度、湿度特性曲线
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