煤氣泄露檢測器的設(shè)計

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

【關(guān)鍵詞】渦輪流量計；聲光報警；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。針對這一問題，本文提出一種新的煤氣報警系統(tǒng)。

具體設(shè)計方面我打算多個價格便宜的傳感器一起采集信息，然后交由MCS-51單片機處理，由單片機根據(jù)現(xiàn)實情況作出相應(yīng)的措施。或是自動排氣，或是發(fā)光，發(fā)聲報警。

本報警系統(tǒng)主要是由檢測電路、控制電路、報警電路等幾個部分組成的。檢測電路是由兩個差壓流量傳感器和一個光敏傳感起組成。控制電路是MCS-51單片機構(gòu)成的最小系統(tǒng)。排氣電路是一個排風(fēng)扇。報警電路為指示燈，揚聲器。

工作原理：首先用一個渦輪流量檢測器（傳感器1）安裝在煤氣進戶管道口處，測量出此時煤氣的流量。然后再用另一個渦輪流量檢測器（傳感器2）安裝在煤氣灶頭的管道口處，再次測量出此時的煤氣流量。將兩次測量的數(shù)值進行比較，如果大小相等則再檢測煤氣灶頭是否已經(jīng)點火（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，則通過單片機控制報警電路報警。

一、硬件電路設(shè)計

本設(shè)計中MCS-51中的P0口和ADC0809 數(shù)據(jù)通道相連，在S1時刻P0口輸出地址，通過74LS373地址鎖存器控制ADC0809的通道口，S2時刻以后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為輸入口負責(zé)數(shù)據(jù)的采集。

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

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

硬件電路設(shè)計詳細圖如下：

二、軟件設(shè)計

1.軟件總體設(shè)計

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

2.初始化

初始化程序為置CPU中斷開放，同時允許外部中斷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

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