天津工业大学2015届毕业论文
(2)通道之间可以相互转变；(3)电压的兼容性强；(4)0-5V之间输入电压；
(5)转换时间是32μS，250KHz工作频率；2.ADC0832与单片机的连接
ADC0832引脚与单片机的连接，分别是CS、CLK、DO、DI。CS输入高电平指令时A/D芯片不运行，其他端口的电平没有限制。只有当转换器进行信号转换时，AT89S52单片机才发出低电平的指令，将CS端口与P10连接变为低电平，并且持续一段时间等到电平信号转换完成，转换器芯片才开始信号转化，单片机P12引脚与CLK端相连并发出时钟脉冲指令，DI端则与单片机P13引脚相连，然后进行数据信号输入。DI端在第一个脉冲下降沿到来之前时钟是高电平，这表明信号已输入。输入信号后，第2、3个脉冲信号的上升沿之后，DI端输入高电平，只有CH1工作，CH0端不工作。当DI输入“00”或“01”指令时，CH0为正向输入端、CH1为负输入端，等到第2个脉冲的上升沿之前，DI端则不会工作，该数据经过芯片转换可从DO端读取。从第3个脉冲上升沿开始，DO端工作，DO开始工作之后，每到脉冲下降沿时DO端直接发出，输出下一位数据指令，等到第11个脉冲发出的时候，DO输出数据，指令结束[18]。由于DI、DO的工作状况不一样，和单片机连接不能一起工作，所以我们将DI、DO的引脚直接连接在一起，如图3-3所示。
图3-3ADC0832与单片机连接图
3.2.3甲醛模块设计
ADC8032传感器具有灵敏度高、稳定性强、易操作等特点。它的工作原理是从检测到的有效信号送到转化器，再通过信号转化为电信号，该信号经过A/D转换器输出数字信号，经过单片机识别后控制报警电路。检测电路如下图3-4所示。
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图3-4甲醛传感器检测电路
3.3燃气监测模块设计3.3.1MQ-5传感器
MQ-5气敏传感器无论在家庭使用的煤气还是工业上的石油气、液化气等可燃性气体都有很好的检测效果，从检测可燃性气体的角度来讲，专一性比较强；对其他气体几乎不响应，可靠性强，体积小，使用寿命比较长久；并且测试电路简单方便等优点。
MQ-5实物图如图3-5所示，SnO2敏它构造主要包括微型AL2O3陶瓷管、感层和一小块加热器，把SnO2器件放在用硬塑料或金属硬质材料做成的凹槽内，加热器是SnO2不可缺少的重要组成部分。成品气敏原器件有6个引脚，它上面有4个引脚是用来接收信号，剩下的2个引脚通过加热器输出电流[19]。MQ-5MQ这类气体传感器是由活性很大的金属经过一系数据如表3-4、表3-5所示。列化学反应得到的其氧化物从而构成半导体材料。由于该半导体加在空气中热到一定条件，空气中的氧原子就会扩散到半导体的周围，半导体就会失去电子带有正电荷，而空气中的氧气就会变成O2-，让该导体表面的电势能增大，极大的抑MQ-5的电阻变化就是在该过程中实现的。制了电子流动。在条件允许的情况下，传感器还可以作为还原物，带有负电荷的O2-和此条件下的半导体发生一般化学反应，使半导体表面的氧气减少，以至于该导体表面电势能减小，从而让传感器的阻值降低[20]。在气体浓度值适当的情况下，传感器的电阻值与气体浓度接近成反比，可用以下公式表示：
RS=A[C]-α
(3-1)
Rs表示传感器电阻；A表示常数；[C]表示气体浓度；α表示曲线斜率。
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表3-3
符号VcVHRLRHPH
参数名称回路电压加热电压负载电阻可调加热电阻加热功耗
MQ-5标准工作条件
技术条件≤15V5.0±0.2V
备注ACorDCACorDC
31?±3?≤900mVV
温室
表3-4
符号Rs
参数名称敏感体电阻
MQ-5灵敏度特性
技术参数10K?-60K?(1000ppm甲烷）
备注探测范围：300-5000ppm液化气，天然气，煤气
Α1000ppm/5000pmCH4)准工作条件
浓度斜率≤0.6
温度：20℃±2℃Vc：5.0V±0.1V相对湿度：65%±5%Vh：5.0V±0.1
预热时间不少于24小时
3.3.2燃气监测模块设计
MQ-5传感器接触到可燃气体时，它会立刻做出反应输出电信号，也就是说将可燃气体经过传感器转变成电信号，这个电信号经过信号放大器将信号放大后传给A/D转换器，该信号经过该转换器把信号转化为数字信号，最后把信号送入单片机内部，再由单片机发出指令进行下一步操作。
由单片机发出指令，指令直接传给A/D转换器的D0/D1端、CLK端和CS端，当CS端接到命令时，它是必须经过转换器，若从D1引脚输出信号则是燃气，则相应模块动作；若D0发出信号则甲醛监测模块动作。具体接线图如3-5所示。
3.4控制模块设计3.4.1AT89S52单片机
AT89S52是一种持久耐用、稳定性好、操作简单的单片机，它有存储器模块并支持在线编写程序的功能，适合C51单片的程序也能在AT89S52单片机上
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图3-5MQ-5传感器与ADC0832转换器连接
运行。利用它的在线编程的强大功能和较强CPU处理能力，在编程过程中更加便捷，系统处理更快，运行时间更短。AT89S52单片机设有能够单独运行的位处理机，所以在信号处理方面比其他单片机更快[21]。一、主要特性[22]
1、兼容MCS-51指令系统；
2、8K反复擦写（>1000次）ISPFlashROM；3、时钟频率为0-33HZ；4、支持在线编程；
5、有两个异步收发传输器串行中断口线；6、不工作条件下比较省电；7、26个特殊功能寄存器；8、中断唤醒省电模式；9、3级加密位；10、看门狗定时器；
11、灵活的IPS字节和分页编程；12、双数据寄存指针；
二、引脚功能
AT89S52引脚结构图如3-6所示
1.并行输入输出引脚[22]
P0口：P0口是一个8位双向I/O口。当它作为信号输出口时，P0口在外部需要连接上拉电阻（大约9.8K?），不然的话P0不能正常工作；P0口如果作为输入口时，不用外接电阻只需在操作命令下达之前“1”命令写入锁
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图3-6AT89S52引脚结构
存器。它也是访问外部储存器的多路低位地址街数据总线（这是它有内部上拉电阻)。当Flash程序需要在单片机上运行下载时，P0是输入端口接收外部信号，在程序需要校验时，P0用作输出端口，发出信号，并且在外面要接入上拉电阻信号才能传输。
P1口：P1口在内部已经安装上拉电阻，I/O接口既有输入功能又有输出功能。当P1口用作输出口时，由于在其内部装有上拉电阻，对于外接电路可以直接连接，不需要再接入上拉电阻；当P1口作为输入端时，与P0口操作步骤一样，一定要输入“1”命令。在对程序进行校验时，P1口传输低电平信号。P1口部分引脚具有其他功能，P1.0可用作定时/计数器输入端和时钟的输出端，P1.1可以对触发信号进行处理；具体如表3-5所示。
表3-5
引脚号P1.0P1.1P1.5p1.6P1.7
P1口引脚的功能
第二功能
T2（定时器/计数器T2的外部技术输入），时钟输出T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
MOSI（在系统编程可用）MISO（在系统编程可用）SCK（在系统编程可用）
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