一種新型高可靠性甲烷傳感器的原理與設計

　　3.3 顯示電路和RS232串行口通信電路及硬件看門(mén)狗電路

　　為了適應礦井環(huán)境,該傳感器采用帶背光的寬液晶顯示屏,增強視覺(jué)效果,并且帶有日歷、時(shí)間顯示功能。

　　與PC機進(jìn)行通信,存儲數據,從而對礦井環(huán)境建立數據庫,對環(huán)境進(jìn)行分析,單片機的串行口加上MAX232電平轉換器,采用3線(xiàn)制與PC機進(jìn)行數據傳送,波特率為9 600 bp s。單片機T1計數器作為串行口發(fā)送和接收數據的波特率發(fā)生器。采用XI2COR公司帶有串行接口( SP I) EEPROM的看門(mén)狗芯片X5045,在傳感器初始化時(shí)進(jìn)行設置,并且將其設置數據保存在EEPROM中。使整個(gè)系統的可靠性大大提高,而且最大程度的節省了系統的資源。

　　3.4 外遙控電路和放大電路

　　系統中也使用了紅外通信的模式。TOSH IBA的TC9148P紅外調制發(fā)射芯片,有單鍵發(fā)射功能和連續發(fā)射功能。遙控發(fā)射器的選擇、上調、下調三鍵均采用連續發(fā)射的模式。接收部分只采用了紅外接收頭,在單片機內部實(shí)現了軟件解碼的功能。紅外遙控的使用使得操作方便、可靠。

　　采用數字電位器X9313 取代了模擬電位器。對傳感器的精度和靈敏度進(jìn)行調整,使得精度和準確度提高。

　　4 軟件設計和算法實(shí)現

　　系統上電后,首先對單片機進(jìn)行初始化,然后對A /D進(jìn)行初始化,之后系統開(kāi)始工作。首先采樣甲烷濃度并顯示,超過(guò)安全值報警; 然后采樣環(huán)境溫度并顯示; 最后顯示時(shí)間,循環(huán)采樣并實(shí)時(shí)顯示。

　　另一方面用外部中斷INT0等待鍵盤(pán)輸入,INT0中斷即進(jìn)入鍵盤(pán)設置程序,可調整日歷時(shí)間、設置安全報警值。其主程序與PC機和紅外線(xiàn)、鍵盤(pán)中斷程序流程圖如圖4所示。在系統工作的初始狀態(tài)設定完成之后,可以對甲烷傳感器進(jìn)行氣體的測定。

　　圖4 主程序與PC和紅外線(xiàn)、鍵盤(pán)中斷程序流程圖