基于A(yíng)T89S51的多參數氣體檢測儀的研制

　　硬件電路主要包括：傳感器及信號處理部分、A/D轉換部分、時(shí)鐘校準輸入部分、I/O擴展（鍵盤(pán)輸入、微型打印輸出）、液晶顯示系統、聲光報警系統以及吸氣泵的控制。

　　2.1傳感器采樣電路設計

　　本文以測量CO的電化學(xué)傳感器采樣電路設計進(jìn)行介紹。CO傳感器是由北京康派爾科貿發(fā)展公司生產(chǎn)的7E/F三電極電化學(xué)傳感器，該型傳感器輸出線(xiàn)性范圍寬，線(xiàn)性穩定，額定輸出為0.1uA/ppm, 最小分辨率為0.5ppm,測量的最小范圍和最大范圍分別為0-20ppm和0-1000ppm。CO的測量范圍是0-150mg/m3,CO的最大測量范圍轉換為ppm是：Ymax=150/1.25=120（ppm）

　　轉換為傳感器輸出的最大電流為：Imax=0.1＊120=12（uA）

　　輸出的電流分辨率為：Ii=0.1＊0.5=0.05（uA）

　　由此可得出其檢測精度為：ε= 0.5ppm/120ppm＊100%=0.42%

　　2.2A/D及時(shí)鐘電路設計

　　采用ADC0809作為A/D轉換器芯片。

　　系統要對環(huán)境的氣體質(zhì)量進(jìn)行檢測并記錄，記錄信息中各種氣體的濃度是一個(gè)關(guān)鍵的信息，在記錄數據的同時(shí)，必須保存有關(guān)時(shí)間的信息，以便用戶(hù)對數據進(jìn)行分析并采取正確的應對措施。系統擴展了一片DS12887來(lái)為系統提供一個(gè)時(shí)間基準。

　　2.3顯示電路設計及I/O擴展

　　系統采用KS0713液晶顯示器。

　　KS0713液晶模塊具有24個(gè)指令控制字。通過(guò)寫(xiě)入不同的控制字，設置液晶顯示器的初始條件以及各種運行條件，以實(shí)現液晶顯示器的運行狀態(tài)和運行模式。

　　I/O擴展采用8255A芯片。

　　利用I/O擴展芯片8255A，連接鍵盤(pán)和微型打印機。8255A設置為工作方式0，5個(gè)鍵盤(pán)輸入接PA0-PA4，作為輸入口;打印機的數據端口接至8255A的PB口，作為輸出口，打印機的狀態(tài)信號輸入給PC0，打印機忙時(shí)BUSY=1。打印機的數據輸入采用選通控制，將PC4接至打印機的STB端，當STB有負跳變時(shí)數據輸入。

　　2.4驅動(dòng)電路設計

　　采用NPN型三極管進(jìn)行驅動(dòng)，當端口電壓為高時(shí)，負載的電壓能夠達到最大。系統中用到的抽氣泵性能十分的良好，它只需直流+5V便可以可靠的工作。對于發(fā)光二極管需要10-20mA的電流，其結型壓降和三極管的發(fā)射極壓降都為0.7V，則其分壓電阻的分壓值為3.6V，由此可得其阻值大概在180-360歐之間，本設計采用310歐的電阻做其分壓電阻。

3 系統軟件設計

　　系統軟件采用模塊化方式編制，系統主程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

　　鍵盤(pán)掃描子程序流程圖如圖4所示。

圖4 鍵盤(pán)掃描子程序流程圖