畢業(yè)設(shè)計（論文）附屬過程管理材料（終稿）

1、湖 州 師 范 學(xué) 院 求 真 學(xué) 院 電子信息系畢業(yè)設(shè)計（論文）附屬過程管理材料（2008屆）專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號 04083213 學(xué)生姓名 潘泓旭 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院教務(wù)部印制目 錄1. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）選題審批表2. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書3. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告4. 文獻綜述（前言、主題、總結(jié)、參考文獻）5. 外文原稿(復(fù)印件)與譯文6. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告（學(xué)生用）7. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表（指導(dǎo)教師用）8. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢

2、業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師審閱表、9. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評閱表10. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄表11. 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)評分表12. 作品或?qū)嵨铮ú糠謱I(yè)）驗收表13. 院級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(論文)推薦表湖州師范學(xué)院求真學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）選題審批表學(xué)生姓名潘泓旭班級040832設(shè)計（論文）選題名稱氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)選題理由及準(zhǔn)備情況： 1.本課題是對co的檢測。一氧化碳是一種無色、無味的氣體，幾乎不溶于水。進入人體后，與體內(nèi)血紅蛋白的親和力比氧氣高300倍，使血紅蛋白喪失了攜帶氧的能力和作用，對全身的組織細(xì)胞均有毒性

3、作用，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重。中毒初期只是表現(xiàn)為頭痛，以后隨之會出現(xiàn)頭暈、眼花、惡心、心慌、四肢無力、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色等癥狀。在廠房、室內(nèi)安裝一個有毒害氣體實時監(jiān)控系統(tǒng)，使工作、學(xué)習(xí)、社會的生產(chǎn)更加安全。當(dāng)該氣體含量過高，將直接對我們生命、財產(chǎn)造成不可預(yù)估的威脅。2.實用化的co傳感器的發(fā)展方向是微小型化、集成化、智能化和多功能化，并且要求長期工作穩(wěn)定性、易維修性方面有越來越高要求。co傳感器在工業(yè)、生物、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)督和日常生活等方面有廣泛的應(yīng)用市場。3.本系統(tǒng)為一個報警裝置。該裝置對高校的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)、對社會生產(chǎn)以及對人類生活都具有極其重要的研究價值和現(xiàn)實意義。準(zhǔn)備情況：1、利

4、用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)查閱數(shù)字鐘的相關(guān)資料2、理解掌握mq_7傳感器（co的傳感器）的功能原理3、理解掌握adc0809的功能原理4、理解掌握單片機51功能和工作原理5、利用51單片機的軟件開發(fā)平臺以及硬件調(diào)試工具對氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)的各部分功能模塊進行調(diào)試和仿真 6、綜合各部分組成本次設(shè)計任務(wù)所要求的氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)指導(dǎo)教師意見： 該裝置對高校的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)、對社會生產(chǎn)以及對人類生活都具有極其重要的研究價值和現(xiàn)實意義。論文研究深度符合本科論文要求，同意選題。 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日系主任意見：系主任（簽字） 年 月 日湖 州 師 范 學(xué) 院 求 真 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)院信息工

5、程學(xué)院專業(yè)電子信息工程班級040832學(xué)號13姓名潘泓旭畢業(yè)設(shè)計（論文）題目氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（論文）進行起止日期畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)對co的檢測。當(dāng)該氣體含量過高，將直接對我們生命、財產(chǎn)造成不可預(yù)估的威脅。實用化的co傳感器的發(fā)展方向是微小型化、集成化、智能化和多功能化，并且要求長期工作穩(wěn)定性、易維修性方面有越來越高要求。co傳感器在工業(yè)、生物、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)督和日常生活等方面有廣泛的應(yīng)用市場。有毒氣體在大氣中含量為百萬分比濃度時，就可以導(dǎo)致人類產(chǎn)生嘔吐、昏迷甚至死亡等中毒現(xiàn)象。檢測有毒氣體的單位采用百萬分比，即ppm, 1ppm=110-6m3。ppm與mg/m3（

6、毫克/立方米）的換算公式：ppm=22.4mg/m3/分子量畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求1、理解掌握mq_7傳感器（co的傳感器）的功能原理2、理解掌握adc0809的功能原理3、理解掌握單片機51功能和工作原理4、利用51單片機的軟件開發(fā)平臺以及硬件調(diào)試工具對氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)的各部分功能模塊進行調(diào)試和仿真 5、綜合各部分組成本次設(shè)計任務(wù)所要求的氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（論文）查閱的資料參考文獻：1王化祥.一種新型可燃性氣體檢測儀。自動化儀表，2001.3（16）.2何道清.傳感器與傳感器技術(shù)m.北京：科學(xué)出版社，2003，377-393陳艾.敏感材料與傳感器m. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20

7、04，177-212 4王雪文,張志勇.傳感器原理及應(yīng)用m. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003，207-244 5任紅軍.au2sno2 高溫co氣敏元件的研制j. 鄭州鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 1999, 14(3):17-196羅敏,李輝. pt/ polycutapc/ nafion修飾電極及其應(yīng)用的研究j.華東師范大學(xué)學(xué)報,2000,(3):74-78 7陳長倫,何建波,劉錦淮.新型電化學(xué)co氣體傳感器的研制j.傳感器術(shù),2004,23(5):32-35 8劉瑾,王玉田,楊海馬.新型光纖co氣體傳感器的研究j.光電子 激光,2004,15(4):428-4319王建穎.閘門啟閉機智能

8、型載荷監(jiān)控儀的設(shè)計與應(yīng)用.自動化儀表，2001.3（24）.10胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，1996.11陳汝全，林水生.實用微機與單片機控制技術(shù).成都：電子科技大學(xué)出版社，1993.畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排序號日期1畢業(yè)設(shè)計選題的確定2007-102畢業(yè)設(shè)計開題2007-103畢業(yè)設(shè)計開題答辯2007-124畢業(yè)設(shè)計中期答辯2008-035畢業(yè)設(shè)計初稿完成2008-05 指導(dǎo)教師（簽名） 學(xué) 生（簽名） 開始執(zhí)行任務(wù)日期 湖州師范學(xué)院求真學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué) 生 姓 名潘泓旭班級040832學(xué)號13專 業(yè)信息工程指 導(dǎo) 教 師陳建清開題時間2007-11設(shè)

9、計（論文）題目氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)選題意義、研究現(xiàn)狀及存在問題生活的節(jié)奏日益加速，工作、學(xué)習(xí)的壓力與日俱增。報道中時有耳聞：某工廠、企業(yè)因氣體泄漏發(fā)生爆炸；某居民區(qū)因煤氣泄漏發(fā)生火災(zāi)。當(dāng)人對一方面的壓力過重，會出現(xiàn)對其他方面一系列選擇性記憶，導(dǎo)致對其他方面的忽略，甚至遺忘。這些卻可能對人類生活帶來危害、災(zāi)難。并且隨著工業(yè)和社會的進步，工廠排放的廢氣、煙道氧、汽車排放廢氣、內(nèi)燃機等的排放對空氣造成的污染日益嚴(yán)重，再加上國家環(huán)保政策的貫徹落實以及人們環(huán)保意識的不斷增強，使得世界各國都紛紛致力于防止空氣污染的產(chǎn)生。本課題是對co的檢測。一氧化碳是一種無色、無味的氣體，幾乎不溶于水。進入人體后，與體內(nèi)

10、血紅蛋白的親和力比氧氣高300倍，使血紅蛋白喪失了攜帶氧的能力和作用，對全身的組織細(xì)胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重。中毒初期只是表現(xiàn)為頭痛，以后隨之會出現(xiàn)頭暈、眼花、惡心、心慌、四肢無力、皮膚粘膜出現(xiàn)櫻桃紅色等癥狀。在廠房、室內(nèi)安裝一個有毒害氣體實時監(jiān)控系統(tǒng)，使工作、學(xué)習(xí)、社會的生產(chǎn)更加安全。當(dāng)該氣體含量過高，將直接對我們生命、財產(chǎn)造成不可預(yù)估的威脅。有毒氣體在大氣中含量為百萬分比濃度時，就可以導(dǎo)致人類產(chǎn)生嘔吐、昏迷甚至死亡等中毒現(xiàn)象。檢測有毒氣體的單位采用百萬分比，即ppm, 1ppm=110-6m3。ppm與mg/m3（毫克/立方米）的換算公式：ppm=22.4mg/m3/分

11、子量下表所列是co有毒氣體的檢測參數(shù)（摘自中石化公司安全監(jiān)察部石油化工毒物手冊）：有毒氣體美國德國中國名稱分子式ppmmg/m3ppmmg/m3ppmmg/m3一氧化碳co505530332530早在20世紀(jì)30年代就已發(fā)現(xiàn)氧化亞銅的導(dǎo)電率隨水蒸氣的吸附而發(fā)生改變。其后又發(fā)現(xiàn)其他許多金屬氧化物也都有氣敏效應(yīng)。20世紀(jì)60年代研制成功了sno2氣敏元件，從此進入了實用階段。目前實用化的co傳感器的發(fā)展方向是微小型化、集成化、智能化和多功能化，并且要求長期工作穩(wěn)定性、易維修性方面有越來越高要求。co傳感器在工業(yè)、生物、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)督和日常生活等方面有廣泛的應(yīng)用市場。因此，對生活，工作環(huán)境中的c

12、o體積分?jǐn)?shù)實施準(zhǔn)確而有效地檢測與報警是一個與人類生態(tài)和工作環(huán)境相關(guān)的重要問題。研究目標(biāo)和內(nèi)容研究目標(biāo)：mq-7傳感器（一氧化碳傳感器）具有很高的靈敏度和良好的選擇性和長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性的特點，可以用來感應(yīng)在一定環(huán)境中co的濃度，通過跟隨器和51單片機跟原先的已設(shè)定報警參數(shù)進行比較，如果co的濃度超過已設(shè)置co的標(biāo)準(zhǔn)值，蜂鳴器就會產(chǎn)生蜂鳴示警；co的濃度在設(shè)置co的標(biāo)準(zhǔn)值范圍之內(nèi)，蜂鳴器就不會產(chǎn)生蜂鳴示警。并且可以在tr1602的液晶顯示器上讀出當(dāng)前co的濃度。研究內(nèi)容：基本功能： 可測量實時監(jiān)控區(qū)域co在大氣中的含量； 通過發(fā)聲裝置對濃度超標(biāo)進行報警；擴展功能： 顯示實時監(jiān)控區(qū)域co

13、在大氣中的含量； 由于co的濃度不同對人體造成的傷害不同，可以分等級報警；可根據(jù)實際生產(chǎn)所需，設(shè)定報警濃度；研究方法、步驟和措施研究方法： 通過mq_7傳感器感應(yīng)當(dāng)前co的濃度，并利用51單片機的軟件開發(fā)平臺以及硬件調(diào)試工具對氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)的各部分功能模塊進行調(diào)試和仿真，觀察，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。最后把各部分整合起來，進行整體測試。 研究步驟：1、利用圖書館和互聯(lián)網(wǎng)查閱氣敏傳感的相關(guān)資料2、理解掌握mq_7傳感器（co的傳感器）的功能原理3、理解掌握adc0809的功能原理4、理解掌握單片機51功能和工作原理5、利用51單片機的軟件開發(fā)平臺以及硬件調(diào)試工具對氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)的各部分功能模

14、塊進行調(diào)試和仿真 6、綜合各部分組成本次設(shè)計任務(wù)所要求的氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)研究措施：研究的總體安排與進度根據(jù)co傳感器的靈敏性工作原理搭建該功能模塊，若該模塊在51單片進行仿真后，仿真結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果不一致，則找出問題產(chǎn)生的原因，進行相應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)調(diào)整和相關(guān)的元器件及元器件參數(shù)調(diào)整，再進行仿真，直到預(yù)期的結(jié)果出現(xiàn)。主要參考文獻參考文獻：1王化祥.一種新型可燃性氣體檢測儀。自動化儀表，2001.3（16）.2何道清.傳感器與傳感器技術(shù)m.北京：科學(xué)出版社，2003，377-393陳艾.敏感材料與傳感器m. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，177-212 4王雪文,張志勇.傳感器原理及應(yīng)用m.

15、北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003，207-244 5任紅軍.au2sno2 高溫co氣敏元件的研制j. 鄭州鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 1999, 14(3):17-196羅敏,李輝. pt/ polycutapc/ nafion修飾電極及其應(yīng)用的研究j.華東師范大學(xué)學(xué)報,2000,(3):74-78 7陳長倫,何建波,劉錦淮.新型電化學(xué)co氣體傳感器的研制j.傳感器術(shù),2004,23(5):32-35 8劉瑾,王玉田,楊海馬.新型光纖co氣體傳感器的研究j.光電子 激光,2004,15(4):428-4319王建穎.閘門啟閉機智能型載荷監(jiān)控儀的設(shè)計與應(yīng)用.自動化儀表，2001.3（24）.1

16、0胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，1996.11陳汝全，林水生.實用微機與單片機控制技術(shù).成都：電子科技大學(xué)出版社，1993.指導(dǎo)教師審核意見 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日文獻綜述氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)研究綜述摘要：隨著居住智能化的發(fā)展，對其配套設(shè)施也提出了更高的要求。而煤氣泄漏具有巨大的危害性，需要對煤氣泄漏進行實時的精確監(jiān)控。一種基于單片機技術(shù)的煤氣智能監(jiān)控系統(tǒng)，它具有蜂鳴限設(shè)定、現(xiàn)場濃度動態(tài)顯示等功能，該系統(tǒng)精確度、靈敏度和穩(wěn)定性均達(dá)到設(shè)計要求，且造價更低，操作更加方便。關(guān)鍵詞：co、濃度、報警；1. 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們在不同的科學(xué)領(lǐng)域取得了顯著的成就，但

17、是同時也帶來了一系列的問題。例如醫(yī)藥的發(fā)展帶來的毒品，工業(yè)的發(fā)展帶來的廢氣，而釀酒和汽車制造業(yè)的發(fā)展帶來了廢氣，而釀酒業(yè)和汽車制造業(yè)的發(fā)展帶來了交通事故比率的上升等等?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展帶來的問題只能研究新的科學(xué)技術(shù)來解決，因此科學(xué)家們研究了許多不同的方法來解決存在的問題，其中，針對各種有害氣體給人類帶來的危害，氣敏傳感器成為一項重要的科研課題。近年來，氣體探測器、煙霧報警器、虛擬嗅探犬、酒精濃度測試器等氣敏傳感器產(chǎn)品相繼被開發(fā)，人們對于那些聞不到或者有毒有害的氣體進行了有力的挑戰(zhàn)。眾所周知，在氣敏傳感器的應(yīng)用方面，目前最廣泛是可燃性氣體氣敏傳感器，已普及應(yīng)用于氣體泄露檢測和監(jiān)控，從工廠企業(yè)到居民家

18、庭，應(yīng)用十分廣泛。僅以用于安全保護家用燃?xì)庑孤﹫缶鳛槔?，日本早?980年1月就開始實行安裝城市煤氣，液化石油氣報警器法規(guī)。美國目前已有6個州立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝co報警器。而報警器的種類相當(dāng)繁多，有用于一般家庭、集體住宅、飲食酒店、醫(yī)院、學(xué)校、工廠的各種氣體報警器和系統(tǒng)，有單位分離型報警器、外部報警系統(tǒng)、集中監(jiān)視系統(tǒng)、遮斷聯(lián)動系統(tǒng)、防止中毒報警防護系統(tǒng)等等。在結(jié)構(gòu)式上有袖珍型便攜式、手推式、固定式等；工業(yè)用固定式報警又有壁掛式、臺放式、單臺監(jiān)空式、多路巡檢式等等。近年來氣體檢測技術(shù)與計算機技術(shù)的想結(jié)合，實現(xiàn)氣敏傳感器的智能化和多功能化。2主要技術(shù)背景2.1co 傳感器和最新敏感材

19、料 對co氣體檢測的適用方法有比色法、半導(dǎo)體法、紅外吸收探測法、電化學(xué)氣體傳感器檢測法等。 比色法是根據(jù)co氣體是還原性氣體，能使氧化物發(fā)生反應(yīng)，因而使化合物顏色改變，通過顏色變化來測定氣體的濃度，這種傳感器的主要優(yōu)點是沒有電功耗 。 半導(dǎo)體co傳感器，通過溶膠凝膠法 sno2基材料，在基材料中摻雜金屬催化劑來測定氣體1 ?，F(xiàn)國外有研究對sno2基材料中摻雜pt pd au等，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)傳感器工作在220時，在sno2中摻雜2的pt時，傳感器對co具有最大的敏感度。由于氣體傳感器的交叉感應(yīng)，使 co傳感器對很多氣體如h2 、co2、 h 2o等都有感應(yīng)，但是采用上面的方法使得對其他氣體的敏感度下

20、降很多5.co電化學(xué)氣體傳感器敏感電極如常用的金屬材料電化學(xué)電極有pt au w ag ir cu等過渡金屬元素，這類元素具有空余的d、f電子軌道和多余的d、f電子，可在氧化還原的過程中提供電子空位或電子，也可以形成絡(luò)合物，具有較強的催化能力7。又研制了一種新型 co電化學(xué)式氣體傳感器，即把多壁碳納米管自組裝到鉑微電極上，制備多壁碳納米管粉末微電極，以其為工作電極， ag/agcl為參比電極，pt絲為對比電極，多孔聚四氟乙烯膜作為透氣膜制成傳感器，對co具有顯著的電化學(xué)催化效應(yīng)，其響應(yīng)時間短，重復(fù)性好8.利用co氣體近紅外吸收機理，研究了一種光譜吸收型光纖co氣體傳感器，該儀器檢測靈敏度可達(dá)到

21、0.2*10-6 9.另一種光學(xué)型傳感器是用溶膠凝膠鹽酸催化法和超聲制得sio2 薄膜，將薄膜浸入氯化鈀、氯化銅混合溶液，勻速提拉，干燥后制得敏感膜，利用鈀鹽與co反應(yīng)，生成鈀單質(zhì)，引起吸光度變化8.現(xiàn)知國外有研究，采用超頻率音響增強電鍍鐵酸鹽方法獲得磁敏感膜，磁飽和度和矯頑磁力決定對氣體的響應(yīng)敏感度。當(dāng)溫度加熱到85時，得到最大響應(yīng)，檢測范圍333ppm 5000ppm7.2.2 單片機技術(shù)的發(fā)展特點 自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術(shù)已走過了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術(shù)的發(fā)展以微處理器(mpu)技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動，表

22、現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。單片機長壽命 這里所說的長壽命，一方面指用單片機開發(fā)的產(chǎn)品可以穩(wěn)定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指與微處理器相比的長壽命。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展， mpu更新?lián)Q代的速度越來越快，以386、486、586為代表的mpu，很短的時間內(nèi)就被淘汰出局，而傳統(tǒng)的單片機如68hc05、8051等年齡已有15歲，產(chǎn)量仍是上升的。這一方面是由于其對相應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域的適應(yīng)性，另一方面是由于以該類cpu為核心，集成以更多i/o功能模塊的新單片機系列層出不窮?？梢灶A(yù)見，一些成功上市的相對年輕的cpu核心，也會隨著i/o功能模塊的不斷豐富，有著相當(dāng)長的生存周期。新的cpu類型的加盟

23、,使單片機隊伍不斷壯大,給用戶帶來了更多的選擇余地。8位、16位、32位單片機共同發(fā)展 這是當(dāng)前單片機技術(shù)發(fā)展的另一動向。長期以來，單片機技術(shù)的發(fā)展是以8位機為主的。隨著移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進入家庭，32位單片機應(yīng)用得到了長足發(fā)展。以motorola 68k為cpu的32位單片機97年的銷售量達(dá)8千萬枚。過去認(rèn)為由于8位單片機功能越來越強，32位機越來越便宜，使16位單片機生存空間有限，而16位單片機的發(fā)展無論從品種和產(chǎn)量方面，近年來都有較大幅度的增長。 單片機速度越來越快 mpu發(fā)展中表現(xiàn)出來的速度越來越快是以時鐘頻率越來越高為標(biāo)志 的。而單片機則有所不同，為提高單片機

24、抗干擾能力，降低噪聲，降低時鐘頻率而不犧牲運算速度是單片機技術(shù)發(fā)展之追求。一些8051單片機兼容廠商改善了單片機的內(nèi)部時序，在不提高時鐘頻率的條件下，使運算速度提高了很多，motorola單片機則使用了瑣相環(huán)技術(shù)或內(nèi)部倍頻技術(shù)使內(nèi)部總線速度大大高于時鐘產(chǎn)生器的頻率。68hc08單片機使用4.9m外部振蕩器而內(nèi)部時鐘達(dá)32m，而m68k系列32位單片機使用32k的外部振蕩器頻率內(nèi)部時鐘可達(dá)16mhz以上。低電壓與低功耗 自80年代中期以來，nmos工藝單片機逐漸被cmos工藝代替，功耗得以大幅度下降，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)由3m工藝發(fā)展到1.5、1.2、0.8、0.5、0.35 近而實現(xiàn)0.2

25、m工藝，全靜態(tài)設(shè)計使時鐘頻率從直流到數(shù)十兆任選，都使功耗不斷下降 。motorola 最近推出任選的m.core 可在1.8v電壓下以50m/48mips全速工作，功率約為 20mw。幾乎所有的單片機都有wait、stop等省電運行方式。允許使用的電源電壓范圍也 越來越寬。一般單片機都能在3到6v范圍內(nèi)工作，對電池供電的單片機不再需要對電源采取穩(wěn)壓措施。低電壓供電的單片機電源下限已由2.7v降至2.2v、1.8v。0.9v供電的單片機已經(jīng)問世。低噪聲與高可靠性技術(shù) 為提高單片機系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，使產(chǎn)品能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，滿足電磁兼容性方面更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，各單片機商家在單片機內(nèi)部電路中采取

26、了一些新的技術(shù)措施。如美國國家半導(dǎo)體ns的cop8單片機內(nèi)部增加了抗emi電路，增強了“看門狗”的性能。motorola也推出了低噪聲的ln系列單片機。otp與掩膜 otp是一次性寫入的單片機。過去認(rèn)為一個單片機產(chǎn)品的成熟是以投產(chǎn)掩膜型單片機為標(biāo)志的。由于掩膜需要一定的生產(chǎn)周期，而otp型單片機價格不斷下降，使得近年來直接使用otp完成最終產(chǎn)品制造更為流行。它較之掩膜具有生產(chǎn)周期短、風(fēng)險小的特點。近年來，otp型單片機需量大幅度上揚，為適應(yīng)這種需求許多單片機都采用了在片編程技術(shù)(in system programming)。未編程的otp芯片可采用裸片bonding技術(shù)或表貼技術(shù)，先焊在印刷板

27、上，然后通過單片機上引出的編程線、串行數(shù)據(jù)、時鐘線等對單片機編程。解決了批量寫otp 芯片時容易出現(xiàn)的芯片與寫入器接觸不好的問題。使otp的裸片得以廣泛使用，降低了產(chǎn)品的成本。編程線與i/o線共用，不增加單片機的額外引腳。而一些生產(chǎn)廠商推出的單片機不再有掩膜型，全部為有isp功能的otp。 mtp向otp挑戰(zhàn) mtp是可多次編程的意思。一些單片機廠商以mtp的性能、otp的價位推出他們的單片機，如atmel avr單片機，片內(nèi)采用flash，可多次編程。華邦公司生產(chǎn)的與 8051兼容的單片機也采用了mtp性能，otp的價位。這些單片機都使用了isp技術(shù)，等安裝到印刷線路板上以后再下載程序?？偨Y(jié)

28、氣敏傳感檢測報警系統(tǒng)采用由工業(yè)控制計算機、單片機和執(zhí)行機構(gòu)組成的二級監(jiān)控體系，實現(xiàn)了對co狀況的動態(tài)監(jiān)控，克服了此類系統(tǒng)一般必須手動復(fù)位、安裝位置受限的缺點。在對系統(tǒng)進行的多次實驗中，均運行可靠穩(wěn)定，且靈敏度高，故該系統(tǒng)具有非常重要的應(yīng)用價值。參 考 文 獻1王化祥.一種新型可燃性氣體檢測儀。自動化儀表，2001.3（16）.2何道清.傳感器與傳感器技術(shù)m.北京：科學(xué)出版社，2003，377-393陳艾.敏感材料與傳感器m. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，177-212 4王雪文,張志勇.傳感器原理及應(yīng)用m. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003，207-244 5任紅軍.au2sno2

29、高溫co氣敏元件的研制j. 鄭州鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 1999, 14(3):17-196羅敏,李輝. pt/ polycutapc/ nafion修飾電極及其應(yīng)用的研究j.華東師范大學(xué)學(xué)報,2000,(3):74-78 7陳長倫,何建波,劉錦淮.新型電化學(xué)co氣體傳感器的研制j.傳感器術(shù),2004,23(5):32-35 8劉瑾,王玉田,楊海馬.新型光纖co氣體傳感器的研究j.光電子 激光,2004,15(4):428-4319王建穎.閘門啟閉機智能型載荷監(jiān)控儀的設(shè)計與應(yīng)用.自動化儀表，2001.3（24）.10胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，1996.11陳汝全，林水

30、生.實用微機與單片機控制技術(shù).成都：電子科技大學(xué)出版社，1993.畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯（原文） 技術(shù)數(shù)據(jù)mq-7氣體傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)其特點：1、對一氧化碳具有很高的靈敏度； 2、具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性；應(yīng)用：用于家庭、工廠和汽車的一氧化碳探測裝置。適宜于一氧化碳、煤氣等的探測。規(guī)格a. 標(biāo)準(zhǔn)工作條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注vc回路電壓5.0v0.2vac or dcvh (h)加熱電壓（高）5.0v0.2vac or dcvh (l)加熱電壓（低）1.4v0.1vac or dcrl負(fù)載電阻可調(diào)rh加熱電阻330.1%室溫th (h)加熱時間（高）601 secondsth (l)

31、加熱時間（低）901 secondsph加熱功耗約330mwb. 環(huán)境條件 符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注tao使用溫度-200-50tas儲存溫度-20-50建議使用范圍rh相對濕度小于 95%rho2氧氣濃度21%(標(biāo)準(zhǔn)條件)氧氣濃度會影響靈敏度特性最小值大于2%c靈敏度特性 符號參數(shù)名稱 技術(shù)參數(shù)備注rs 敏感體電阻 2-20k在100ppmco中(300/100ppm)濃度斜率 小于0.5rs (300ppm)/rs(100ppm)標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度：-202 相對濕度：65%5% rl:10k5% vc:5.0v0.1v vh（高）:5.0v0.1v vh（低）:1.4v0.1v預(yù)熱時間不短

32、于 48小時探測范圍： 10ppm-1000ppm 一氧化碳d. 結(jié)構(gòu)、外形、測試電路 部件材料1氣體敏感層二氧化錫2電極金（au）3測量電極引線鉑（pt）4加熱器at89c51鎳鉻at89c51合金（ni-cr）5陶瓷管 三氧化二鋁6防爆網(wǎng)100目雙層不銹鋼（sub316）7卡環(huán)鍍鎳銅材（ni-cu）8基座膠木9針狀管腳鍍鎳銅材（ni-cu）mq-7氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖2所示(結(jié)構(gòu) a 或 b), 由微型al2o3陶瓷管、sno2 敏感層,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。填充活性炭的過濾腔體，進一步減弱了氮氧化物、烷類等

33、氣體的干擾。封裝好的氣敏元件有只針狀管腳，其中個用于信號取出，個用于提供加熱電流。vrl 工作原理. 傳感器的表面電阻rs，是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻rl上的有效電壓信號vrl輸出而獲得的。二者之間的關(guān)系為： rs/rl = (vc-vrl) / vrl圖5 為利用圖2 回路測得在傳感器由潔凈空氣轉(zhuǎn)移至一氧化碳?xì)夥罩袝r，rl上的信號輸出變化情況，輸出信號的測定是在一個完整的加熱周期（由高電壓至低電壓2.5分鐘）或在兩個完整的加熱周期內(nèi)測得。 mq-7型氣敏元件的敏感層是用非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的。因此，它具有優(yōu)秀的長期穩(wěn)定性，在正常使用條件下，其使用壽命可達(dá)5年。靈敏度調(diào)整：mq-7型氣敏器件對

34、不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。 因此，在使用此類型氣敏器件時，靈敏度的調(diào)整是很重要的。 我們建議您用200ppmco校正傳感器。 當(dāng)精確測量時，報警點的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響。 靈敏度的調(diào)整程序：a. 將傳感器連接在應(yīng)用回路中。.b. 接通電源，通電老化48小時以上。.c. 調(diào)整負(fù)載電阻rl至獲得對應(yīng)于某一個一氧化碳濃度時所需要的信號值。at89c51at89c51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個i/o口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，at89c51可降至0hz的靜態(tài)邏輯

35、操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空間方式停止cpu的工作，但允許ram。定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存ram中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。引腳功能說明 vcc：電源電壓 gnd：地p0口：p0口是一組8位漏極開路型雙向i/o口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個ttl邏輯門電路，對端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在flash編程時，p0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指

36、令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。p1口：p1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p1的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（iil）。 flash編程和程序和程序校驗期間，pi接收低8位地址。p2口：p2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時回

37、輸出一個電流（iil）。 在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行movxdptr指令）時，p2口送出高8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行movxri指令）時，p2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 flash編程或校驗時，p2亦接收高位地址和其他控制信號。p3口：p3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。p3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個ttl邏輯門電路。對p3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的p3口將用上拉電阻輸出電流（iil）。 p3口除了作為一般的i/o口線外，更重要的用途是它的

38、第二功能，如下表所示 p3口還接收一些用于flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，rst引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。ale/prog：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ale仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ale脈沖。對flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖()。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（sfr）區(qū)中的8eh單元的d0位置位，可禁止ale操作。

39、該位置位后，只有一條movx和movc指令ale才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，就設(shè)置ale無效。：程序儲存允許（）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)at89c51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的信號不出現(xiàn)。ea/vpp：外部訪問允許。欲使cpu僅訪問外部程序存儲器（地址為0000hffffh），ea端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存ea端狀態(tài)。如ea端為高電平（接vcc端），cpu則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。flash存儲器編程時，

40、該引腳加上12v的編程允許電源vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12v編程電壓vpp。xtal1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器的輸出端。畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯（譯文） technical datatechnical data mq7 gas sensorfeatures high sensitivity to carbon monxide stable and long lifeapplication they are used in gas detecting equipment for carbon monoxide(co) in family

41、and industryor car. specificationsa. standard work conditionsymbolparameter nametechnical conditionremarkvccircuit voltage5v0.1ac or dcvh (h)heating voltage(high)5v0.1ac or dcvh (l)heating voltage(low)1.4v0.1ac or dcrlload resistancecan adjustrhheating resistance330.1%room temperatureth (h)heating t

42、ime(high)601secondsth (l)heating time(low)901secondsphheating consumptionless than 330mwb. environment conditionssymbolparameterstechnical conditionsremarktaousing temperature-20-50tasstorage temperature-20-50advice using scoperhrelative humidityless than 95%rho2oxygen concentration21%(stand conditi

43、on) the oxygen concentration can affect the sensitivity characteristicminimum value is over 2%c.sensitivity characterisic symbolparameterstechnical parametersremarkrssurface resistance of sensitive body2-20kin 100ppm carbon monoxidea(300/100ppm)concentration slope rateless than 0.5rs(300ppm)/rs(100p

44、pm)standard working conditiontemperature-202 relative humidity 65%5% rl:10k5%vc: 5v0.1v vh: 5v0.1v vh: 1.4v0.1vpreheat timeno less than 48 hoursdelecting range: 20ppm-2000ppm carbon monoxided structure and configuration,basic measuring circuitstructure and configuration of mq-7 gas sensor is shown a

45、s fig. 1(configuration a or b),sensor composed by micro al2o3 ceramic tube,tin dioxide(sno2) sensitive layer,measuring electrode and heater are fixed into a crust made by plastic and stainless steel net .the heater provides necessary work conditions for work of sensitive components.the enveloped mq-

46、7 have 6 pin,4 of them are used to fetch signals,and other 2 are used for providing heating current. standard circuit: as shown in fig 2, standard measuring circuit of mq-7 sensitive components consists of 2 parts. one is heating circuit having time control function (the high voltage and the low vol

47、tage work circularly ). the second is the signal output circuit, it can accurately respond changes of surface resistance of the sensor.electric parameter measurement circuit is shown as fig.2 e. sensitivity characteristic curve fig.3 sensitivity characteristics of the mq-7fig.3 is shows the typical

48、sensitivity characteristics of the mq-7 for several gases. in their: temp: 20、 humidity: 65%、 o2 concentration 21% rl=10k ro: sensor resistance at 100ppm co in the clean air. rs: sensor resistance at various concentrations of gases.fig.4 is shows the typical dependence of the mq-7 on temperature and

49、 humidity. ro: sensor resistance at 100ppm co in air at 33%rh and 20degree. rs: sensor resistance at 100ppm co at different temperatures and humidities.operation principle . the surface resistance of the sensor rs is obtained through effected voltage signal output of the load resistance rl which ser

50、ies-wound. the relationship between them is described: rsrl = (vc-vrl) / vrl fig. 5 shows alterable situation of rl signal output measured by using fig. 2 circuit output signal when the sensor is shifted from clean air to carbon monoxide (co) , output signal measurement is made within one or two com

51、plete heating period (2.5 minute from high voltage to low voltage ). 2 with stability, so, it has sensitive layer of mq-7 gas sensitive components is made of snoexcellent long term stability. its service life can reach 5 years under using condition. sensitvity adjustment resistance value of mq-7 is

52、difference to various kinds and various concentration gases. so, when using this components, sensitivity adjustment is very necessary. we recommend that you calibrate the detector for 200ppm co in air and use value of load resistance . when accurately measuring, the proper alarm point for the gas detector should be determined after considering the temperature and humidity influence. the sensitivity adjusting program: a. connect the sensor to the application circuit. b. turn on the power, keep preheating through electricity over 48 hours. c. adjust