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,增強視覺效果,并且?guī)в腥諝v、時間顯示功能。

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

　　3.4 外遙控電路和放大電路

　　系統(tǒng)中也使用了紅外通信的模式。TOSH IBA的TC9148P紅外調(diào)制發(fā)射芯片,有單鍵發(fā)射功能和連續(xù)發(fā)射功能。遙控發(fā)射器的選擇、上調(diào)、下調(diào)三鍵均采用連續(xù)發(fā)射的模式。接收部分只采用了紅外接收頭,在單片機內(nèi)部實現(xiàn)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(shù)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行調(diào)整,使得精度和準確度提高。

　　4 軟件設計和算法實現(xiàn)

　　系統(tǒng)上電后,首先對單片機進行初始化,然后對A /D進行初始化,之后系統(tǒng)開始工作。首先采樣甲烷濃度并顯示,超過安全值報警; 然后采樣環(huán)境溫度并顯示; 最后顯示時間,循環(huán)采樣并實時顯示。

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

　　圖4 主程序與PC和紅外線、鍵盤中斷程序流程圖