宋留斌+王丹飛

摘要： 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分。主要是基于AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警的檢測(cè)和應(yīng)急處理，如果濃度大于設(shè)定的限值就驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行聲光報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)消除隱患。

關(guān)鍵詞： AT89C51；氣敏傳感器；濃度；報(bào)警

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0026-02

0 引言

隨著工廠對(duì)安全生產(chǎn)的重視，對(duì)于車間具有重大安全隱患的重點(diǎn)部位，例如南陽(yáng)防爆集團(tuán)重機(jī)公司高壓電工車間的VPI（真空壓力浸漆）工段，烯料及罐裝漆揮發(fā)的大量可燃?xì)怏w時(shí)刻給生產(chǎn)和人員帶來(lái)巨大的威脅，一旦發(fā)生事故所產(chǎn)生的危害是無(wú)法估量的，所以有必要對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控，若出現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)的現(xiàn)象，可以及時(shí)處理。基于這樣的目的，利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用8位鍵盤(pán)控制監(jiān)控8個(gè)部位燃?xì)鉂舛仁欠癯瑯?biāo)，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警，并關(guān)閉閥門、開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)，自動(dòng)進(jìn)行緊急處理。

1 燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警系統(tǒng)的硬件組成與工作原理

該系統(tǒng)硬件主要組成有：AT89C51單片機(jī)，8255，氣敏傳感器，8鍵盤(pán)輸入電路，ADC0809，LED顯示電路，聲報(bào)警電路，光報(bào)警電路，驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)機(jī)電路和閥門關(guān)閉啟動(dòng)電路。圖1為濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)組成框圖。

工作原理：八位鍵盤(pán)輸入與8255的PC口相連，通過(guò)與8255連接的單片機(jī)AT89C51來(lái)檢測(cè)鍵盤(pán)的輸出狀態(tài)，如果有輸入，則通過(guò)單片機(jī)控制ADC0809的地址通道，對(duì)該通道濃度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將氣敏傳感器所檢測(cè)到的濃度值通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。同時(shí)進(jìn)行通過(guò)軟件編程來(lái)控制對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷是否超過(guò)限值，如果沒(méi)超過(guò)則通過(guò)與8255PA、PB口連接的LED顯示電路進(jìn)行顯示。如果超過(guò)限值顯示電路顯示“FF”，啟動(dòng)聲音報(bào)警和光報(bào)警電路，并啟動(dòng)應(yīng)急排風(fēng)機(jī)。

2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如系統(tǒng)框圖1，鍵盤(pán)KEY1-KEY8分別與8255的PC0-PC7相連，來(lái)控制ADC0809的IN0-IN7位，而IN0-IN7又與所要檢測(cè)的燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)部位的氣敏元件相連，通過(guò)對(duì)IN0-IN7八個(gè)端口超標(biāo)情況檢測(cè)判定，可以達(dá)到控制八個(gè)單元的目的。AT89C51單片機(jī)通過(guò)8255PC口來(lái)檢測(cè)八位鍵盤(pán)輸入狀態(tài)，如果有輸入，檢測(cè)到8255的PC0-PC7端口中哪路鍵盤(pán)輸入，就通過(guò)ATC89C51單片機(jī)控制ADC0809的對(duì)應(yīng)地址，檢測(cè)地址所對(duì)應(yīng)的單元。該單元的燃?xì)鉂舛冉?jīng)氣敏傳感器，通過(guò)與AT89C51單片機(jī)發(fā)出的啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，經(jīng)ADC0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)P1.0口與ADC0809的EOC端口相連檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，如果轉(zhuǎn)換完成判定是否超過(guò)濃度規(guī)定限值100D，如果小于100D則通過(guò)8255PA、PB口控制的LED顯示電路進(jìn)行顯示通道號(hào)和濃度值。如果大于100D則顯示通道號(hào)，濃度值位顯示“FF”，并轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警子程序，啟動(dòng)聲光報(bào)警電路，且啟動(dòng)應(yīng)急處理，關(guān)閉管道閥門，開(kāi)啟排風(fēng)系統(tǒng)，達(dá)到消除隱患的目的。圖2為程序流程圖。

濃度超標(biāo)報(bào)警程序包括：鍵盤(pán)的輸入狀態(tài)查詢，8位鍵盤(pán)輸入控制8個(gè)通道程序，數(shù)據(jù)采集與計(jì)算及濃度值判定子程序，BCD碼轉(zhuǎn)換子程序，顯示子程序，延時(shí)子程序，聲光報(bào)警和應(yīng)急處理程序。

2.1 8255初始化和鍵盤(pán)輸入狀態(tài)檢測(cè)

為了減少對(duì)AT89C51單片機(jī)接口的占用，該系統(tǒng)利用8255進(jìn)行擴(kuò)展，其中PA、PB口接LED顯示電路，作為輸出口，工作方式為方式0。PC口作為輸入口，用來(lái)做8位鍵盤(pán)的輸入口。并且在鍵盤(pán)的輸入過(guò)程中，為了防止鍵盤(pán)的抖動(dòng)而產(chǎn)生誤鍵入的判斷，使用了軟件抗干擾。

2.2 8位鍵盤(pán)輸入處理程序

當(dāng)檢測(cè)到8位鍵盤(pán)中有輸入就轉(zhuǎn)向該操作通道，對(duì)該路進(jìn)行處理。

2.3 數(shù)據(jù)采集與計(jì)算程序及濃度值判定

氣敏電阻傳感器是一種半導(dǎo)體元件，燃?xì)鉂舛壬邥r(shí)，電阻值減小，但并非線性關(guān)系。當(dāng)通過(guò)氣敏電阻的電流恒定時(shí)，電阻兩端的電壓與被測(cè)濃度有如下關(guān)系：

D=DC-KVD

式中：D——被測(cè)燃?xì)鉂舛龋?/p>

DC——與氣敏電阻特性有關(guān)的濃度參數(shù)；

K——與氣敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)；

VD——?dú)饷綦娮鑳啥穗妷骸?/p>

依此公式，并已知參數(shù)DC和參數(shù)K，則可以通過(guò)氣敏電阻兩端的電壓計(jì)算出被測(cè)燃?xì)鉂舛?。本次系統(tǒng)中，我們要解決的就是將氣敏電阻兩端的電壓值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809變成數(shù)字量，并通過(guò)軟件方法計(jì)算得到濃度。在進(jìn)行濃度判定，如果大于100D（以萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示），就產(chǎn)生報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D則顯示濃度值。

燃?xì)鉂舛炔杉ㄟ^(guò)P1.0腳查詢ADC0809的EOC輸出判定模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，當(dāng)EOC=1時(shí)A/D轉(zhuǎn)換完畢。當(dāng)濃度值超出100D（這里濃度按萬(wàn)分?jǐn)?shù)顯示），數(shù)碼管全部顯示FF標(biāo)志，并且調(diào)用聲光報(bào)警及啟動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)。

在濃度值計(jì)算公式中，系數(shù)K是一個(gè)很小的數(shù)，為計(jì)算方便，將K擴(kuò)大256倍后與VD做乘法運(yùn)算，即256KVD。相乘后，取高8位舍低8位，可以抵消K的256倍擴(kuò)大，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。輸入的A/D轉(zhuǎn)換電壓VD在累加器A中，擴(kuò)大256倍后的K值為XXH，DC值為YYH。

當(dāng)濃度值轉(zhuǎn)換完畢，要對(duì)該濃度值進(jìn)行判定，若大于100D，就轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警，開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D就返回，進(jìn)行濃度值的顯示。

2.4 燃?xì)鉂舛绒D(zhuǎn)換為BCD碼子程序

計(jì)算出的燃?xì)鉂舛戎凳且允M(jìn)制形式存在，為了LED顯示需轉(zhuǎn)換為BCD碼。由于有效濃度值不超過(guò)100D，其格式為D、通道號(hào)（1位）、濃度值（2位）。

為了使可燃?xì)獬浞值呐诺?，排風(fēng)系統(tǒng)再經(jīng)過(guò)10m工作后關(guān)掉，達(dá)到消除隱患的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬調(diào)試滿足使用要求，達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李光飛編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[2]馮博琴主編.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003：2.

[3]林德杰主編.電氣測(cè)試技術(shù)（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：3.

摘要： 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分。主要是基于AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警的檢測(cè)和應(yīng)急處理，如果濃度大于設(shè)定的限值就驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行聲光報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)消除隱患。

關(guān)鍵詞： AT89C51；氣敏傳感器；濃度；報(bào)警

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0026-02

0 引言

隨著工廠對(duì)安全生產(chǎn)的重視，對(duì)于車間具有重大安全隱患的重點(diǎn)部位，例如南陽(yáng)防爆集團(tuán)重機(jī)公司高壓電工車間的VPI（真空壓力浸漆）工段，烯料及罐裝漆揮發(fā)的大量可燃?xì)怏w時(shí)刻給生產(chǎn)和人員帶來(lái)巨大的威脅，一旦發(fā)生事故所產(chǎn)生的危害是無(wú)法估量的，所以有必要對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控，若出現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)的現(xiàn)象，可以及時(shí)處理?；谶@樣的目的，利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用8位鍵盤(pán)控制監(jiān)控8個(gè)部位燃?xì)鉂舛仁欠癯瑯?biāo)，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警，并關(guān)閉閥門、開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)，自動(dòng)進(jìn)行緊急處理。

1 燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警系統(tǒng)的硬件組成與工作原理

該系統(tǒng)硬件主要組成有：AT89C51單片機(jī)，8255，氣敏傳感器，8鍵盤(pán)輸入電路，ADC0809，LED顯示電路，聲報(bào)警電路，光報(bào)警電路，驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)機(jī)電路和閥門關(guān)閉啟動(dòng)電路。圖1為濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)組成框圖。

工作原理：八位鍵盤(pán)輸入與8255的PC口相連，通過(guò)與8255連接的單片機(jī)AT89C51來(lái)檢測(cè)鍵盤(pán)的輸出狀態(tài)，如果有輸入，則通過(guò)單片機(jī)控制ADC0809的地址通道，對(duì)該通道濃度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將氣敏傳感器所檢測(cè)到的濃度值通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。同時(shí)進(jìn)行通過(guò)軟件編程來(lái)控制對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷是否超過(guò)限值，如果沒(méi)超過(guò)則通過(guò)與8255PA、PB口連接的LED顯示電路進(jìn)行顯示。如果超過(guò)限值顯示電路顯示“FF”，啟動(dòng)聲音報(bào)警和光報(bào)警電路，并啟動(dòng)應(yīng)急排風(fēng)機(jī)。

2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如系統(tǒng)框圖1，鍵盤(pán)KEY1-KEY8分別與8255的PC0-PC7相連，來(lái)控制ADC0809的IN0-IN7位，而IN0-IN7又與所要檢測(cè)的燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)部位的氣敏元件相連，通過(guò)對(duì)IN0-IN7八個(gè)端口超標(biāo)情況檢測(cè)判定，可以達(dá)到控制八個(gè)單元的目的。AT89C51單片機(jī)通過(guò)8255PC口來(lái)檢測(cè)八位鍵盤(pán)輸入狀態(tài)，如果有輸入，檢測(cè)到8255的PC0-PC7端口中哪路鍵盤(pán)輸入，就通過(guò)ATC89C51單片機(jī)控制ADC0809的對(duì)應(yīng)地址，檢測(cè)地址所對(duì)應(yīng)的單元。該單元的燃?xì)鉂舛冉?jīng)氣敏傳感器，通過(guò)與AT89C51單片機(jī)發(fā)出的啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，經(jīng)ADC0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)P1.0口與ADC0809的EOC端口相連檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，如果轉(zhuǎn)換完成判定是否超過(guò)濃度規(guī)定限值100D，如果小于100D則通過(guò)8255PA、PB口控制的LED顯示電路進(jìn)行顯示通道號(hào)和濃度值。如果大于100D則顯示通道號(hào)，濃度值位顯示“FF”，并轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警子程序，啟動(dòng)聲光報(bào)警電路，且啟動(dòng)應(yīng)急處理，關(guān)閉管道閥門，開(kāi)啟排風(fēng)系統(tǒng)，達(dá)到消除隱患的目的。圖2為程序流程圖。

濃度超標(biāo)報(bào)警程序包括：鍵盤(pán)的輸入狀態(tài)查詢，8位鍵盤(pán)輸入控制8個(gè)通道程序，數(shù)據(jù)采集與計(jì)算及濃度值判定子程序，BCD碼轉(zhuǎn)換子程序，顯示子程序，延時(shí)子程序，聲光報(bào)警和應(yīng)急處理程序。

2.1 8255初始化和鍵盤(pán)輸入狀態(tài)檢測(cè)

為了減少對(duì)AT89C51單片機(jī)接口的占用，該系統(tǒng)利用8255進(jìn)行擴(kuò)展，其中PA、PB口接LED顯示電路，作為輸出口，工作方式為方式0。PC口作為輸入口，用來(lái)做8位鍵盤(pán)的輸入口。并且在鍵盤(pán)的輸入過(guò)程中，為了防止鍵盤(pán)的抖動(dòng)而產(chǎn)生誤鍵入的判斷，使用了軟件抗干擾。

2.2 8位鍵盤(pán)輸入處理程序

當(dāng)檢測(cè)到8位鍵盤(pán)中有輸入就轉(zhuǎn)向該操作通道，對(duì)該路進(jìn)行處理。

2.3 數(shù)據(jù)采集與計(jì)算程序及濃度值判定

氣敏電阻傳感器是一種半導(dǎo)體元件，燃?xì)鉂舛壬邥r(shí)，電阻值減小，但并非線性關(guān)系。當(dāng)通過(guò)氣敏電阻的電流恒定時(shí)，電阻兩端的電壓與被測(cè)濃度有如下關(guān)系：

D=DC-KVD

式中：D——被測(cè)燃?xì)鉂舛龋?/p>

DC——與氣敏電阻特性有關(guān)的濃度參數(shù)；

K——與氣敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)；

VD——?dú)饷綦娮鑳啥穗妷骸?/p>

依此公式，并已知參數(shù)DC和參數(shù)K，則可以通過(guò)氣敏電阻兩端的電壓計(jì)算出被測(cè)燃?xì)鉂舛?。本次系統(tǒng)中，我們要解決的就是將氣敏電阻兩端的電壓值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809變成數(shù)字量，并通過(guò)軟件方法計(jì)算得到濃度。在進(jìn)行濃度判定，如果大于100D（以萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示），就產(chǎn)生報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D則顯示濃度值。

燃?xì)鉂舛炔杉ㄟ^(guò)P1.0腳查詢ADC0809的EOC輸出判定模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，當(dāng)EOC=1時(shí)A/D轉(zhuǎn)換完畢。當(dāng)濃度值超出100D（這里濃度按萬(wàn)分?jǐn)?shù)顯示），數(shù)碼管全部顯示FF標(biāo)志，并且調(diào)用聲光報(bào)警及啟動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)。

在濃度值計(jì)算公式中，系數(shù)K是一個(gè)很小的數(shù)，為計(jì)算方便，將K擴(kuò)大256倍后與VD做乘法運(yùn)算，即256KVD。相乘后，取高8位舍低8位，可以抵消K的256倍擴(kuò)大，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。輸入的A/D轉(zhuǎn)換電壓VD在累加器A中，擴(kuò)大256倍后的K值為XXH，DC值為YYH。

當(dāng)濃度值轉(zhuǎn)換完畢，要對(duì)該濃度值進(jìn)行判定，若大于100D，就轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警，開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D就返回，進(jìn)行濃度值的顯示。

2.4 燃?xì)鉂舛绒D(zhuǎn)換為BCD碼子程序

計(jì)算出的燃?xì)鉂舛戎凳且允M(jìn)制形式存在，為了LED顯示需轉(zhuǎn)換為BCD碼。由于有效濃度值不超過(guò)100D，其格式為D、通道號(hào)（1位）、濃度值（2位）。

為了使可燃?xì)獬浞值呐诺簦棚L(fēng)系統(tǒng)再經(jīng)過(guò)10m工作后關(guān)掉，達(dá)到消除隱患的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬調(diào)試滿足使用要求，達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李光飛編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.

[2]馮博琴主編.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003：2.

[3]林德杰主編.電氣測(cè)試技術(shù)（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：3.

摘要： 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分。主要是基于AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警的檢測(cè)和應(yīng)急處理，如果濃度大于設(shè)定的限值就驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行聲光報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)消除隱患。

關(guān)鍵詞： AT89C51；氣敏傳感器；濃度；報(bào)警

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）34-0026-02

0 引言

隨著工廠對(duì)安全生產(chǎn)的重視，對(duì)于車間具有重大安全隱患的重點(diǎn)部位，例如南陽(yáng)防爆集團(tuán)重機(jī)公司高壓電工車間的VPI（真空壓力浸漆）工段，烯料及罐裝漆揮發(fā)的大量可燃?xì)怏w時(shí)刻給生產(chǎn)和人員帶來(lái)巨大的威脅，一旦發(fā)生事故所產(chǎn)生的危害是無(wú)法估量的，所以有必要對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控，若出現(xiàn)燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)的現(xiàn)象，可以及時(shí)處理。基于這樣的目的，利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用8位鍵盤(pán)控制監(jiān)控8個(gè)部位燃?xì)鉂舛仁欠癯瑯?biāo)，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警，并關(guān)閉閥門、開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)，自動(dòng)進(jìn)行緊急處理。

1 燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警系統(tǒng)的硬件組成與工作原理

該系統(tǒng)硬件主要組成有：AT89C51單片機(jī)，8255，氣敏傳感器，8鍵盤(pán)輸入電路，ADC0809，LED顯示電路，聲報(bào)警電路，光報(bào)警電路，驅(qū)動(dòng)抽風(fēng)機(jī)電路和閥門關(guān)閉啟動(dòng)電路。圖1為濃度超標(biāo)報(bào)警系統(tǒng)組成框圖。

工作原理：八位鍵盤(pán)輸入與8255的PC口相連，通過(guò)與8255連接的單片機(jī)AT89C51來(lái)檢測(cè)鍵盤(pán)的輸出狀態(tài)，如果有輸入，則通過(guò)單片機(jī)控制ADC0809的地址通道，對(duì)該通道濃度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將氣敏傳感器所檢測(cè)到的濃度值通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。同時(shí)進(jìn)行通過(guò)軟件編程來(lái)控制對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷是否超過(guò)限值，如果沒(méi)超過(guò)則通過(guò)與8255PA、PB口連接的LED顯示電路進(jìn)行顯示。如果超過(guò)限值顯示電路顯示“FF”，啟動(dòng)聲音報(bào)警和光報(bào)警電路，并啟動(dòng)應(yīng)急排風(fēng)機(jī)。

2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如系統(tǒng)框圖1，鍵盤(pán)KEY1-KEY8分別與8255的PC0-PC7相連，來(lái)控制ADC0809的IN0-IN7位，而IN0-IN7又與所要檢測(cè)的燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)部位的氣敏元件相連，通過(guò)對(duì)IN0-IN7八個(gè)端口超標(biāo)情況檢測(cè)判定，可以達(dá)到控制八個(gè)單元的目的。AT89C51單片機(jī)通過(guò)8255PC口來(lái)檢測(cè)八位鍵盤(pán)輸入狀態(tài)，如果有輸入，檢測(cè)到8255的PC0-PC7端口中哪路鍵盤(pán)輸入，就通過(guò)ATC89C51單片機(jī)控制ADC0809的對(duì)應(yīng)地址，檢測(cè)地址所對(duì)應(yīng)的單元。該單元的燃?xì)鉂舛冉?jīng)氣敏傳感器，通過(guò)與AT89C51單片機(jī)發(fā)出的啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，經(jīng)ADC0809將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)P1.0口與ADC0809的EOC端口相連檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，如果轉(zhuǎn)換完成判定是否超過(guò)濃度規(guī)定限值100D，如果小于100D則通過(guò)8255PA、PB口控制的LED顯示電路進(jìn)行顯示通道號(hào)和濃度值。如果大于100D則顯示通道號(hào)，濃度值位顯示“FF”，并轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警子程序，啟動(dòng)聲光報(bào)警電路，且啟動(dòng)應(yīng)急處理，關(guān)閉管道閥門，開(kāi)啟排風(fēng)系統(tǒng)，達(dá)到消除隱患的目的。圖2為程序流程圖。

濃度超標(biāo)報(bào)警程序包括：鍵盤(pán)的輸入狀態(tài)查詢，8位鍵盤(pán)輸入控制8個(gè)通道程序，數(shù)據(jù)采集與計(jì)算及濃度值判定子程序，BCD碼轉(zhuǎn)換子程序，顯示子程序，延時(shí)子程序，聲光報(bào)警和應(yīng)急處理程序。

2.1 8255初始化和鍵盤(pán)輸入狀態(tài)檢測(cè)

為了減少對(duì)AT89C51單片機(jī)接口的占用，該系統(tǒng)利用8255進(jìn)行擴(kuò)展，其中PA、PB口接LED顯示電路，作為輸出口，工作方式為方式0。PC口作為輸入口，用來(lái)做8位鍵盤(pán)的輸入口。并且在鍵盤(pán)的輸入過(guò)程中，為了防止鍵盤(pán)的抖動(dòng)而產(chǎn)生誤鍵入的判斷，使用了軟件抗干擾。

2.2 8位鍵盤(pán)輸入處理程序

當(dāng)檢測(cè)到8位鍵盤(pán)中有輸入就轉(zhuǎn)向該操作通道，對(duì)該路進(jìn)行處理。

2.3 數(shù)據(jù)采集與計(jì)算程序及濃度值判定

氣敏電阻傳感器是一種半導(dǎo)體元件，燃?xì)鉂舛壬邥r(shí)，電阻值減小，但并非線性關(guān)系。當(dāng)通過(guò)氣敏電阻的電流恒定時(shí)，電阻兩端的電壓與被測(cè)濃度有如下關(guān)系：

D=DC-KVD

式中：D——被測(cè)燃?xì)鉂舛龋?/p>

DC——與氣敏電阻特性有關(guān)的濃度參數(shù)；

K——與氣敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)；

VD——?dú)饷綦娮鑳啥穗妷骸?/p>

依此公式，并已知參數(shù)DC和參數(shù)K，則可以通過(guò)氣敏電阻兩端的電壓計(jì)算出被測(cè)燃?xì)鉂舛?。本次系統(tǒng)中，我們要解決的就是將氣敏電阻兩端的電壓值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809變成數(shù)字量，并通過(guò)軟件方法計(jì)算得到濃度。在進(jìn)行濃度判定，如果大于100D（以萬(wàn)分?jǐn)?shù)表示），就產(chǎn)生報(bào)警，并開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D則顯示濃度值。

燃?xì)鉂舛炔杉ㄟ^(guò)P1.0腳查詢ADC0809的EOC輸出判定模數(shù)轉(zhuǎn)換是否完成，當(dāng)EOC=1時(shí)A/D轉(zhuǎn)換完畢。當(dāng)濃度值超出100D（這里濃度按萬(wàn)分?jǐn)?shù)顯示），數(shù)碼管全部顯示FF標(biāo)志，并且調(diào)用聲光報(bào)警及啟動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)。

在濃度值計(jì)算公式中，系數(shù)K是一個(gè)很小的數(shù)，為計(jì)算方便，將K擴(kuò)大256倍后與VD做乘法運(yùn)算，即256KVD。相乘后，取高8位舍低8位，可以抵消K的256倍擴(kuò)大，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。輸入的A/D轉(zhuǎn)換電壓VD在累加器A中，擴(kuò)大256倍后的K值為XXH，DC值為YYH。

當(dāng)濃度值轉(zhuǎn)換完畢，要對(duì)該濃度值進(jìn)行判定，若大于100D，就轉(zhuǎn)向聲光報(bào)警，開(kāi)啟應(yīng)急系統(tǒng)。若小于100D就返回，進(jìn)行濃度值的顯示。

2.4 燃?xì)鉂舛绒D(zhuǎn)換為BCD碼子程序

計(jì)算出的燃?xì)鉂舛戎凳且允M(jìn)制形式存在，為了LED顯示需轉(zhuǎn)換為BCD碼。由于有效濃度值不超過(guò)100D，其格式為D、通道號(hào)（1位）、濃度值（2位）。

為了使可燃?xì)獬浞值呐诺簦棚L(fēng)系統(tǒng)再經(jīng)過(guò)10m工作后關(guān)掉，達(dá)到消除隱患的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬調(diào)試滿足使用要求，達(dá)到了預(yù)期的效果。

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