基于單片機的瓦斯監控系統的硬件設計
[摘要]本文概述了瓦斯監控器的現狀及其基本原理,主要論述了利用單片機實現瓦斯監控器的設計與實現方法。瓦斯監控器是一種采用單片機控制的智能化儀表,為了滿足煤礦井下使用攜帶方便、安全可靠等要求,在設計上作了如下的必要的考慮:考慮到小型化儀表的結構,以及今后改進的方便,我們將單片機進行了模塊化處理。系統的各個模塊都由它控制完成。
本文針對目前情況設計一種井下便攜式瓦斯監控器,當瓦斯氣體濃度接近危險值時,自動發出報警,提醒井下人員立刻離開。該設備同時還具備靈敏度調節和檢測強度調節開關,有簡單、方便、準確、實用等特點。
目 錄
1 引言
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 國內外氣體檢測系統研究現狀
1.3 課題研究的內容和方案
1.3.1 課題研究的內容及要求
1.3.2 課題研究的總體解決方案
2 瓦斯報警器的設計概述
2.1 概述
2.2 設計方案
2.3 系統分析
2.4 本章小結
3 硬件系統設計
3.1 主控單元
3.2 氣體采樣單元
3.3 單片機控制單元
3.3.1 按鍵電路
3.4 調節執行單元
3.5 電源
3.6 報警單元
4 仿真結果
5 總結
5.1 設計實現情況與改進方案
5.2設計心得
結束語
參考文獻
附錄A 系統的原理圖
致 謝
1 引言 1.1 課題研究的目的和意義 在煤礦生產中,隨著煤層采動,煤層中往往會涌出礦井瓦斯,瓦斯是煤礦開采中所產生的有害氣體總稱,它具有獨特的性質和特點。瓦斯的主要成份是甲烷,一氧化碳,二氧化碳,二氧化硫和硫化氫等。瓦斯在煤體和圍巖中,以游離狀態和吸附狀態存在,一般情況下處于動態平衡。當外界溫度、壓力變化時這幾種狀態就會發生相互轉化。瓦斯在煤層開采過程中被逸散出來,在井下積累造成井下瓦斯濃度的增加,當瓦斯濃度達到5%-16%時具有爆炸性,瓦斯濃度為9.5%時爆炸威力最大,當瓦斯濃度小于5%或大于16%時,一般不會爆炸,遇明火只會燃燒,形成燃燒事故。因此煤層瓦斯濃度的大小直接影響煤礦的設計、建設、安全生產及經濟利益。我國一些煤礦由于瓦斯預測不準,造成礦井投產后事故頻繁發生。因此準確而迅速地測出礦井瓦斯涌出量與突出危險區域,對煤礦安全生產和提高經濟效益具有重大的意義。 瓦斯爆炸的主要參數: (1)瓦斯的爆炸濃度 在正常的大氣環境中,瓦斯只在一定的濃度范圍內爆炸,這個濃度范圍稱瓦斯的爆炸界限,其最低濃度界限叫爆炸下限,其最高濃度界限叫爆炸上限,瓦斯在空氣中的爆炸下限為5~6%,上限為14~16%。瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受到許多因素的影響,其中重要的有: (2)氧的濃度 正常大氣壓和常溫時,瓦斯爆炸濃度與氧濃度關系,如柯瓦德爆炸三角形。氧濃度降低時,爆炸下限變化不大(BE線)爆炸上限則明顯降低(CE線)。氧濃度低于12%時,混合氣體就失去爆炸性。 (3)煤塵 煤塵具有爆炸危險,300~400℃時就能從煤塵內揮發出多種可燃氣體,形成混合的爆炸氣體,使瓦斯的爆炸危險性增加. (4)空氣壓力 爆炸前的初始壓力對瓦斯爆炸上限有很大影響。可爆性氣體壓力增高,使其分子間距更為接近,碰撞幾率增高。 1.2 國內外氣體檢測監控系統研究現狀 氣體檢測監控系統是工礦企業、社會公用事業、環境保護等領域必備的安全設備。經過20多年的努力,氣體檢測儀表的敏感元件性能、質量有了根本性的改善。在可測氣體種類、測量范圍、精度、穩定性和壽命等主要技術指標方面均有明顯的提高,尤其精度、穩定性與壽命指標,提高了幾倍。目前有代表性的是法國OLDHAM公司的MX21,德國Drager公司的Multiwarn,日本理研株式會社的GX86、GX111、GX91、GX82系列,美國GasTech公司的GT、SAFETMTE等儀表。我們通過這幾種儀表的介紹和分析,概要說明氣體檢測監控系統的現狀。 (1)氣體敏感元件的性能便攜式氣體監測儀表使用的氣體敏感元件性能即代表了儀表整體的性能。 (2)氣體儀表的功能氣體檢測儀表的功能主要是指所測氣體濃度值、報警點的設置,聲光報警,開機指示,電池欠壓指示等。 (3)氣體儀表的智能化儀表的智能化是當今電子產品的發展方向。目前技術水平較高的“智能化”,即程序化功能是指:自動校正和可燃氣的對比參數。 1.3 課題研究的內容和方案 1.3.1課題研究的內容及要求 這次畢業設計的主要內容與要求是:設計一個瓦斯氣體安全監控裝置,在氣休濃度一定的范圍內進行安全檢測,并能在被控對象氣體濃度超過標準值時進行報警,避免造成人員傷亡。假設這個單片機氣體安全監控系統要實現以下的功能:氣體測試,超過設定的門限值后自動報警裝置。以單片機為主機,氣敏傳感器通過一根口線與單片機相連接,再加上濃度控制部分和人機對話部分來共同實現瓦斯安全監測與控制。 用單片機實現其具體控制功能如下: (1)能夠連續測量瓦斯氣體,用十進制數碼管顯示水的實際濃度度值。 (2)瓦斯檢測儀的檢測范圍是0—1000ppm報警門限為50ppm, 100ppm。 (3)用單片機AT89C51控制,通過自動監控瓦斯氣體濃度設定值,數值采用數碼管顯示。 1.3.2課題研究的總體解決方案 本論文中設計的瓦斯自動報警系統采用AT89C51作為單片機進行控制,傳感信號由氣敏電阻和放大器轉換成電信號,由ADC0809轉換成數字量,監測電路可靠工作,氣體設定采用按鍵移位式設定方法,使電路結構簡單,氣體檢測儀表的功能主要是指所測氣體濃度值、報警點的設置,聲光報警,開機指示,電池欠壓指示等。軟件算法采用設定值和測量值比較的算法,并采用中斷程序,以及時中斷主程序,實現按鍵控制。 本論文針對AT89C51單片機在檢測和過程控制方面的應用來分析瓦斯氣體濃度控制系統。在分析過程中,詳細敘述了該實例的物理工作原理和電路工作原理。
2瓦斯監控系統的總體設計方案 2.1 概述 一個易燃易爆氣體監控系統能夠及時的發現易燃易爆氣體并報警,肯定能提高人民的生活水平和加快我們的現代化建設,有利于整個社會穩定。基于這個思路,我們研究設計了易燃易爆氣體監控系統。當氣體的濃度超出某一設定范圍后會產生報警并實時的關閉氣體閥門,從而達到實時安全監控作用。 2.2 設計方案 針對此課題要求,現提出以下二種設計方案: 總體方案一:基于FPGA的總體設計模塊。 
圖1 方案一總體框圖 方案一總體框圖如圖1所示。本系統基于FPGA,充分利用了它的功能,是一個效率比較高的設計方案,從框圖可以看出系統的核心處理模塊幾乎全是要經過FPGA。系統可以分兩個部分,前一部分主要是關于傳感器的信號,包括信號的監測、發大和A/D轉換。氣敏傳感器輸出的信號是毫伏級的,所以要經過運放發大后送給ADC0809轉換成數字量,最終送給FPGA來處理,FPGA根據檢測量的大小將氣體濃度顯示到數碼管上,當檢測到的氣體濃度超過設定值時,系統便會報警,并且控制閥電路工作加快空氣流動。該系統的可靠性強,容易實現,但FPGA作為核心電路,成本是其最大的障礙,因為本產品是要進入平常百姓家,不能在實際產品中的應用。 總體方案二:基于單片機的總體設計模塊。 
圖2 方案二總體框圖 方案二總體框圖如圖2所示。本系統是以單片機為核心,系統所要實現的功能幾乎與前面方案一樣,具有信號的監控處理和報警顯示和自動控制閥門。用單片機完全可以取代了方案一的FPGA的功能,使整體的價格大幅度的下降,具有很高的實際開發價值。氣敏傳感器的電路的處理使其精度可能受到周圍的環境的影響比較大,方案一也是一樣。 綜合考慮采用方案二。 2.3 系統分析 單片機處理部分作為本系統的核心部分,其主要的功能是檢測氣體濃度,并根據此信號來控制不同的操作。比如報警模塊的狀態、數碼管的不同的狀態顯示和控制閥電路的工作狀態。 系統的原理圖參見附錄A. 我們在系統里設置了四級報警等級,是根據前端的不同的氣體濃度情況下設置的,分別為gas detected、warning、may explode、dangerous ,因為實驗環境的原因,這里的等級之分并不是準確的定量,而是定性而得的結果。 2.4 本章小結 總結和分析了前面所想到的二種設計方案,根據各種性能以及實驗室的各種環境以及芯片等原因,第二種方案是作為本系統的設計方案。優點:功能強大,精度高,性能穩定,實際可行性很強,而且適合性能的擴展。 3 系統的硬件設計 本系統的基本組成單元包括:主控單元、氣體采樣單元、單片機控制單元、調節執行單元、電源、報警單元六部分,本章將逐一進行介紹。 3.1 主控單元的設計 主控單元如圖3所示。監控系統的核心將采用C51系列單片機中的AT89C51,這類單片機是在MCS-51的CMOS基礎上發展起來的,與MCS-51系列相兼容,保留了它的全部特性,內部結構也基本相同。由于這類單片機具有更加優越的特點,將取代MCS-51系列成為第三代單片機。 
圖3 主控單元 AT89C51系列單片機介紹: 一、AT89C51系列基本組成及特性 在眾多的51系列單片機中,要算 ATMEL 公司的AT89C51更實用,因為它不但和8051指令、管腳完全兼容,而且其片內的4K程序存儲器是FLASH工藝的,這種工藝的存儲器,用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫,一般專為 ATMEL AT89Cx 做的編程器均帶有這些功能。顯而易見,這種單片機對開發設備的要求很低,開發時間也大大縮短。 AT89C51基本功能描述如下:AT89C51是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器,片內有4k字節的在線可重復編程快擦快寫程序存儲器,能重復寫入/擦除1000次,數據保存時間為十年。它與MCS-51系列單片機在指令系統和引腳上完全兼容,不僅可完全代替MCS-51系列單片機,而且能使系統具有許多MCS-51系列產品沒有的功能。AT89C51可構成真正的單片機最小應用系統,縮小系統體積, 增加系統的可靠性,降低了系統成本。只要程序長度小于4k, 四個I/O口全部提供給用戶。可用5V電壓編程,而且擦寫時間僅需10毫秒, 僅為8751/87C51 的擦除時間的百分之一,與8751/87C51的12V電壓擦寫相比, 不易損壞器件, 沒有兩種電源的要求,改寫時不拔下芯片,適合許多嵌入式控制領域。工作電壓范圍寬2.7~6V,全靜態工作,工作頻率寬,在0-24MHz 內, 比8751/87C51 等51系6MHz-12MHz 更具靈活性,系統能快能慢。AT89C51 芯片提供三級程序存儲器加密, 提供了方便靈活而可靠的硬加密手段, 能完全保證程序或系統不被仿制。另外,AT89C51 還具有MCS-51系列單片機的所有優點。128×8 位內部RAM, 32 位雙向輸入輸出線, 兩個十六位定時器/計時器, 5個中斷源, 兩級中斷優先級, 一個全雙工異步串行口及時鐘發生器等。另外,AT89C51有間歇和掉電兩種工作模式。間歇模式是由軟件來設置的, 當外圍器件仍然處于工作狀態時, CPU可根據工作情況適時地進入睡眠狀態, 內部RAM和所有特殊的寄存器值將保持不變。這種狀態可被任何一個中斷所終止或通過硬件復位。掉電模式是VCC電壓低于電源下限, 振蕩器停振, CPU 停止執行指令。該芯片內RAM和特殊功能寄存器值保持不變, 直到掉電模式被終止。只有VCC電壓恢復到正常工作范圍而且在振蕩器穩定振蕩后,通過硬件復位、掉電模式可被終止。 3.2采樣單元的設計 瓦斯傳感器是煤礦重要的安全儀器, 國外從30年代開始研究開發氣體傳感器。過去氣體傳感器主要用于煤氣、液化石油氣、天然氣及礦井中的瓦斯氣體的檢測與報警,目前需要檢測的氣體種類由原來的還原性氣體(H2,C4H10,CH4)等擴展到毒性氣體(CO,NO2,H2S,NO,NH3,PH3)等。 在本設計中瓦斯檢測采用電阻式半導體氣體傳感器作為檢測元件。與其他類型的瓦斯傳感器相比,其優點是在測爆炸范圍內的可燃性氣體精度高,受背景氣體、濕度、氣壓影響小,輸出信號大,成本底,制作方便。 電阻式半導體氣體傳感器是通過檢測氣敏元件隨氣體含量的變化情況而工作的。主要使用金屬氧化物陶瓷氣敏材料。隨著近年來復合金屬氧化物、混合金屬氧化物等新型材料的研究和開發,大大提高了這種氣體傳感器的特性和應用范圍。 氣體采樣單元如圖4所示。氣體的采樣方法直接影響傳感器的響應時間。目前,氣體的采樣方式主要是通過簡單擴散法,或是將氣體吸入檢測器。它由采樣電壓轉換、小信號放大及A/D轉換三部分組成。其中,將氣體轉化為電量的氣體電壓轉換由氣敏傳感器-氣敏電阻實現,小信號放大由橋式放大電路實現,A/D轉換選擇模數轉換器ADC0809,將采集到的氣體濃度模擬信號轉換為AT89C51能夠處理的二進制數字信號。 
圖4 氣體采樣單元 氣敏傳感器采用MQ-7型。因氣體傳感器的基本特征,即靈敏度、選擇性以及穩定性等,主要通過材料的選擇來確定。所以選擇適當的材料和開發新材料,使氣體傳感器的敏感特性達到最優。 1、穩定性 穩定性是指傳感器在整個工作時間內基本響應的穩定性,取決于零點漂移和區間漂移。零點漂移是指在沒有目標氣體時,整個工作時間內傳感器輸出響應的變化。區間漂移是指傳感器連續置于目標氣體中的輸出響應變化,表現為傳感器輸出信號在工作時間內的降低。理想情況下,一個傳感器在連續工作條件下,每年零點漂移小于10%。 2、靈敏度 靈敏度是指傳感器輸出變化量與被測輸入變化量之比,主要依賴于傳感器結構所使用的技術。大多數氣體傳感器的設計原理都采用生物化學、電化學、物理和光學。首先要考慮的是選擇一種敏感技術,它對目標氣體的閥限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的檢測要有足夠的靈敏性。 3、選擇性 選擇性也被稱為交叉靈敏度。可以通過測量由某一種濃度的干擾氣體所產生的傳感器響應來確定。這個響應等價于一定濃度的目標氣體所產生的傳感器響應。這種特性在追蹤多種氣體的應用中是非常重要的,因為交叉靈敏度會降低測量的重復性和可靠性,理想傳感器應具有高靈敏度和高選擇性。 3.3 單片機控制單元的設計 3.3.1按鍵電路 按鍵電路如圖5所示。鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實現,并產生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤,如計算機鍵盤;而靠軟件編程來識別的稱為非編碼鍵盤;在單片機組成的各種系統中,用的最多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤有分為:獨立鍵盤和行列式(又稱為矩陣式)鍵盤。 因所需的按鍵數目不多,所以采用獨立按鍵,為了更好的區分按下的是哪一個按鍵,在每個按鍵按下時相應發光二極管亮。 
圖5 按鍵電路如圖 3.3.2顯示電路 顯示電路采用數碼管顯示,數碼管顏色鮮艷,視覺效果好,顯示電路如圖6所示。 LED顯示器工作方式有兩種:靜態顯示方式和動態顯示方式。 靜態顯示的特點是每個數碼管的段選必須接一個8位數據線來保持顯示的字形碼。當送入一次字形碼后,顯示字形可一直保持,直到送入新字形碼為止。這種方法的優點是占用CPU時間少,顯示便于監測和控制。缺點是硬件電路比較復雜,成本較高。 動態顯示的特點是將所有位數碼管的段選線并聯在一起,由位選線控制是哪一位數碼管有效。這樣一來,就沒有必要每一位數碼管配一個鎖存器,從而大大地簡化了硬件電路。選亮數碼管采用動態掃描顯示。所謂動態掃描顯示即輪流向各位數碼管送出字形碼和相應的位選,利用發光管的余輝和人眼視覺暫留作用,使人的感覺好像各位數碼管同時都在顯示。動態顯示的亮度比靜態顯示要差一些,所以在選擇限流電阻時應略小于靜態顯示電路中的。 工作原理:單片機P0口低4位作為數據輸出口,P05-P07為位選信號,數據送給7447翻譯成7段數碼信號,顯示在數碼管上,位選信號經過74138編碼后,再經8個三極管組成反相器組送給共陰極數碼管的位選端,作為位控制信號。這樣就可以控制在哪一個位上面顯示什么樣的數了。 
圖6 顯示電路 數碼管原理:7段數碼管是由7個獨立的二極管采用共陰或共陽的方法連接而成。通常將這7個獨立的二極管做成a、b、c、d、e、f、g這7個筆劃。數碼管顯示原理圖如圖6所示。 
圖7 數碼管顯示原理圖 通過一個7位的二進制電平信號就可以顯示出想要的結果。例如,點亮二極管b、c,數碼管將會顯示數字1,點亮a、b、c、d、e、f、g,數碼管將會顯示數字0。所以,數碼管的顯示需要有7根連線。顯示數字對應的二進制電平信號如表1所示。
表1 顯示數字對應的二進制電平信號 然而,在實際的電路設計中,由處理器完成譯碼功能再輸出一個7位的二進制信號是非常浪費空間和影響效率的。因此,電子工程師一般采取用7段數碼管與譯碼器相結合的方法來解決這個問題。 3.4 調節執行單元的設計 調節執行單元如圖8所示。采用實時控制的方法,在主機AT89C51的P1.4口輸出控制信號,由光耦MOC3041(光電耦合器)和可控硅SCR組成。其中光電耦合器MOC3041的作用是將單片機系統與可控硅SCR電路隔開,避免在高壓過程中的干擾信號影響單片機的運行;可控硅SCR的作用是相當于一個固態的觸點,使之有能力開啟或關斷電機,從而控制風扇通斷,以實現對空氣流動大小的實時控制。 
圖8 調節執行單元 MOC3041是常用的雙向晶閘管輸出的光電耦合器,帶過零觸發電路,輸入端的控制電流為15mA,輸出端額定電壓為400V,輸入輸出端隔離電壓為7500V。 MOC3041一般不直接用于控制負載,而用于中間控制電路或用于觸發大功率的晶閘管。 3.5 電源模塊的設計 電源必須提供穩定的電源,不能有太大的紋波,電源須提供恒定電壓和足夠的電流。另外系統里面既有數字電路也有模擬電路,所以如果電源性能不佳,造成的后果不堪設想。 為了濾除電源的紋波,采用多級電容濾波,并且在最后并聯了104濾除電源中的高頻雜波,采用7805穩壓,得到穩定的5V電源。電源電路如圖9所示。 
圖9 電源電路 3.6 報警單元的設計 報警電路可以用單片機P1.5輸出1 kHz和500 Hz的音頻信號經放大后驅動揚聲器,做報警信號,要求1 kHz信號響100 ms,再500 Hz信號響200 ms,交替進行。這里使用音頻放大器LM386,他的工作電壓為4~ 12 V,輸出功率最大可達1 W,輸入阻抗為50 kHz。報警電路如圖10所示。 
圖10 報警電路 LM386是專為低損耗電源所設計的功率放大器集成電路。它的內建增益為20,透過pin 1 和pin8腳位間電容的搭配,增益最高可達200。LM386可使用電池為供應電源,輸入電壓范圍可由4V~12V,無作動時僅消耗4mA電流,且失真低。LM386的內部電路圖如圖11所示。引腳排列圖如圖12所示。 [url=] [/url] 圖11內部電路圖 [url=] [/url] 圖12 引腳功能圖
極限參數:電源電壓(LM386N-1,-3,LM386M-1)15V,封裝耗散 (LM386N)1.25W、 (LM386M)0.73W、(LM386MM-1)0.595W,輸入電壓±0.4V,儲存溫度-65℃至+150℃,操作溫度0℃至+70℃,結溫+150℃,焊接信息焊接(10秒)260℃,小外形封裝(SOIC和MSOP),氣相(60秒)215℃,紅外(15秒)220℃,熱電阻,qJC (DIP)37℃/W、 qJA (DIP)107℃/W、qJC (SO封裝)35℃/W、qJA (SO封裝)172℃/W、qJA (MSOP封裝)210℃/W、qJC (MSOP封裝)56℃/W 。 4 系統的調試運行及分析 4.1 系統調試方法 整個調試過程主要應用了Keil軟件和Proteus軟件,Proteus 是 Labcenter 公司出品的電路分析、實物仿真系統,而 Keil 是目前世界上最好的 51 單片機匯編和 C 語言的集成開發環境。他支持匯編與 C 的混合編程,同時具備強大的軟件仿真和硬件仿真功能。 調試過程如下: (1)先建立一個工程目錄,取個工程名字保存,然后選擇一個單片機芯片AT89C51。 (2)新建一個C文檔。 (3)編寫調試程序。 (4)設置相應的調試輸入文件,使之生成HEX文件。 (5)調試程序檢查錯誤,直到無錯誤為止。 仿真過程如下: (1)打開Proteus軟件,新建DEFAULT文件。 (2)按照仿真原理圖放置所要仿真的元器件。 (3)進行電路搭接使仿真圖和原理圖電子連接一樣。 (4)雙擊AT89C51單片機在Program File處打開Keil軟件調試生產的HEX文件添加到單片機中。 (5)保存,運行。 (6)調試程序再按如上操作就能調試所有功能。 4.2 系統仿真結果及分析 
圖 13 系統仿真圖 系統在PROTUES仿真圖如圖13所示,由于系統不能應用瓦斯采集傳感器,所以直接給ADC0809模擬數據量輸入端輸入一個5V的電壓源RV2(2),用滑動變阻器RV2來控制輸入電壓的大小(模擬瓦斯的濃度大小的變化),使電壓的變化范圍在0到5V之間進行變化(此系統中的電壓要求在0到5V),圖中仿真是調節了一個3V的電壓輸入,然后用一個電壓表實時監控電壓的變化,以便與后面的轉換和顯示進行比較,電壓經過ADC0808(Protues中沒有ADC0809模型用ADC0808代替,這兩個芯片使用和功能相似)進行模數轉換程數字信號后由OUT01到OUT7引腳輸出,輸出的數字信號接到單片機的P0口輸入到單片機,進行到單片機處理,計算后,再由單片機調用譯碼程序(主要是操作74LS47和74LS138),對LED數碼管進行段選位選的操作,讓他在數碼管上顯示出來,當調節滑動變阻器時,數碼管上的數據隨著調節的變化而變化。按下鍵盤設定一個最大值時,再滑動滑動變阻器使電壓值高于設定值時,系統產生報警。仿真圖中的三極管起到驅動7段數碼管的作用。 結束語 本文以AT89C51系列單片機為核心,用AT89C51單片機作為控制器件,氣體信號通過氣敏電阻和放大器轉換成電信號,再由ADC0809轉換成為數字信號,測濃度電路采用橋式電路,濃度設定采用按鍵移位式設定方法,氣體濃度采用氣體傳感器來測量。在單片機應用的基礎上,實現了以AT89C51單片機控制傳感器的自動化安全報警監控系統。(充實一點) (1)設計實現情況與改進方案 實現情況: 本次設計基本完成了任務目標的所有要求,而且在功能和性能上有所擴展。 用戶可以設定鍵盤輸入,并顯示預期值和輸出結果。 電源發生過載或短路故障時,能發出聲光報警。 設計的不足: 由于設計時間及經費的限制,此監控系統還有不足之處是電源仍使用傳統的電位器調節AD采集端。 (2)設計心得 本次畢業設計是我第一次獨立完成一個比較大型的系統,選芯片、制定方案、畫原理圖、制作PCB圖、焊接電路、調試系統、寫報告均由本人完成。對我來說,這是一個不小的挑戰。在畢業設計的過程中遇到了不少困難,在遇到問題百思不得其解的痛苦之后又往往有茅塞頓開的喜悅。回顧整個畢業設計經歷,心得體會總結為一句話:小處不可隨便。 在做的時候,我遇到了問題:采用獨立式鍵盤,鍵盤做了2個,第一個發生異常情況。錯誤原因:常開型按鍵變成常閉型按鍵,可能是萬能電路板有一層氧化膜,發生線路錯誤。 從上面的分析中可以看出,僅僅只是幾個電容和電阻,卻直接影響整個系統的穩定性,抗干擾性甚至直接決定整個系統是否正常工作。經過這次設計,我更深刻的理解了“小處不可隨便”這句話。 在本次畢業設計的過程中,由于本人邊工作邊做設計,比較忙碌,所以此次設計有待于進一步的學習和研究。
附錄 系統的原理圖
系統的原理圖(A) 
系統的原理圖(B) 致 謝 我的設計題目是“基于單片機的煤氣報警器的設計與實現”。 此課題的完成需要大量的專業知識和豐富的實踐經驗。經過一個月的努力,我終于成功的完成了本次畢業設計任務。 首先要感謝輔導老師耐心、認真的指導。從確定課題、查找資料,到電路設計、選件、制作,最后到撰寫論文,靳老師都給予了我極大的幫助。在教研室期間,由于我在原來的課程學習中,有很多的不懂地方,基礎也不夠牢固,而且又在這次設計的過程中遇到了許多新問題,是靳老師以扎實的理論知識給予我輔導,才使我學到了很多原來不會的知識,而且能夠把原來學習的知識和實踐聯系到一起,融會貫通,能夠更好的掌握這些知識。 最后,向所有幫助過我的老師、同學們表示最衷心的感謝!
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