1。3 设计任务的分析

     用单片机结合编程来设计煤气泄漏监控系统。整个系统分为硬件和软件两个部分，硬件设计部分主要包括：单片机、A/D转换器、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM等芯片的选择；硬件主电路设计、数据采集、模数转换电路设计、液晶显示电路设计、外围扩充存储器接口电路、时钟电路、复位电路、键盘接口电路等功能模块电路设计。单片机采用的是STC89S52系列的芯片。本次设计的主要工作是进行方案设计；然后熟悉单片机和软件的使用；完成硬件模块的选择和设计以及硬件电路设计和软件编写[1]。

2系统方案选择与分析

2。1 系统方案分析

2。1。1 主控芯片方案

本系统采用STC89C52单片机。而目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下：

美国Intel公司：MCS—51系列及其增强型系列；

美国Motorola公司：6801系列和6805系列；

美国Atmel公司：89C51等单片机；

美国Zilog公司：Z8系列及SUPER8；

美国Fairchild公司：F8系列和3870系列；

美国Rockwell公司：6500/1系列；

美国TI（德克萨司仪器仪表）公司：TMS7000系列；

NS（美国国家半导体）公司：NS8070系列等等。

尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是Intel公司的MCS—52系列单片机和美国Atmel公司的89C52单片机。

MCS—51系列单片机包括三个基本型8031、8051、8751。

本系统采用STC89C52单片机为控制核心。而相比之下52型功能更为强大，ROM和RAM存储空间更大，52还兼容51指令系统。基于本系统设计内容的需要，综合考虑后，我们选择单片机ATME公司的STC89C52为控制核心；主要基于考虑STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）、6个中断源；时钟频率0～24MHz；器件采用高密度、非易失性存储技术生产，并兼容标准MCS-51指令系统，功能强大。来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

STC89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256K bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大，STC89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合[3]。

                             图2。1  STC89C52引脚图

主要性能参数：

与MCS-51产品指令和引脚完全兼容；

8K字节可重擦写FLASH闪存存储器；

1000次写/擦循环；

时钟频率：0Hz～24MHz；

三级加密存储器；

256字节内部RAM；

32个可编程I/O口线；

3个16位定时/计数器；

6个中断源；

可编程串行UART通道。

2。1。2数据采集系统方案

（1）一氧化碳传感器的选择：

能否准确的采集到一氧化碳浓度的信号的关键就在于传感器的好坏。一氧化碳传感器属于气体传感器，分类方法有许多种，按照气敏特性来分，气体传感器可以分为：电化学型传感器、半导体型传感器、固体电解质型传感器等；就其使用范围和成本而言又以电化学型传感器、半导体型传感器这两种最为普遍。

目前，在市场上使用较为广泛的主要是MQ系列气体传感器；其中能够检测一氧化碳的是MQ-7传感器和MQ-9传感器。这两种传感器的气敏材料都是由二氧化锡 (SnO2)构成的；在清洁空气中二氧化锡的电导率较低，在加热的条件下二氧化锡的电导率会随着一氧化碳的浓度发生改变，而且这种变化是一种线性的递增；二氧化锡的电导率会随着一氧化碳的浓度发生改变，所以只需要使用必要的电路之后即可输出与一氧化碳浓度相对应的信号，放大之后即可供AD采样使用。MQ-7传感器和MQ-9传感器，对一氧化碳的采集灵敏度高，长寿命、低成本，简单的驱动电路即可得到与空气中一氧化碳浓度相对应的可用于采样的信号，同时量程可以满足1000ppm的要求，适合于家庭用气体泄漏报警器、便携式气体检测器等。在市场上，一块MQ-7传感器或MQ-9传感器模块价格不超过15元，同时拿到模块之后只需要进行简单的调试即可使用。MQ-7传感器和MQ-9传感器都可以对一氧化碳进行检测，但MQ-9传感器还能够用于甲烷，液化石油气的监测，使用范围更广，使用寿命更长。论文网