一種基于單片機的煤氣濃度監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于單片機的煤氣濃度監測系統，包括：單片機、電源、晶振電路、復位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監控系統和執行電路模塊，所述單片機分別與電源、晶振電路、復位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監控系統和執行電路模塊相連接，所述煤氣監測模塊用于監測目標單位空氣中的煤氣值并將監測到的煤氣值傳輸到單片機，執行電路模塊可以通過控制目標單位的物理狀態以減少或降低空氣中的煤氣值。本發明的有益效果是：成本低廉、能夠實現完全智能化監測控制煤氣濃度、易于開發、便于大規模推廣使用。
【專利說明】一種基于單片機的煤氣濃度監測系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煤氣安全監控與預警領域，特別涉及一種基于單片機的煤氣濃度監測 系統。
【背景技術】
[0002] 近年來隨著人民生活水平的提高，管道煤氣和罐裝煤氣已深入到尋常百姓家。但 由于使用不當或設備老化等原因導致的煤氣泄漏極大地威脅著人們的生命財產安全。目 前，一般的煤氣報警器功能單一，或是必須手動復位閥門系統，性能穩定性低；而大型的監 控系統又價格不菲，需專門的技術人員來管理，不適用于中小企業和家庭。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是：提供一種成本低廉、能夠實現完全智能化監測控制 煤氣濃度、易于開發、便于大規模推廣使用的基于單片機的煤氣濃度監測系統。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于單片機的煤氣濃度監測系 統，包括：單片機、電源、晶振電路、復位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監 測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監控系統和執行電路模塊，所述單片機分別與電源、晶振 電路、復位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序 運行監控系統和執行電路模塊相連接，所述煤氣監測模塊用于監測目標單位空氣中的煤氣 值并將監測到的煤氣值傳輸到單片機，單片機接收、分析監測到的煤氣值后可向執行電路 模塊發送執行指令，執行電路模塊可以通過控制目標單位的物理狀態以減少或降低空氣中 的煤氣值。
[0005] 作為優選方案，所述煤氣監測模塊包括傳感器、變送器、濾波器和A/D轉換器，所 述煤氣監測模塊中的A/D轉換器與單片機相連接，濾波器與A/D轉換器相連接，變送器與濾 波器相連接，傳感器與變送器相連接。
[0006] 作為優選方案，所述傳感器為半導體氣敏傳感器。
[0007] 作為優選方案，所述執行電路模塊包括一排風模塊，所述排風模塊由排風機、繼電 器、驅動器和D/A轉換器組成，其中單片機與排風模塊中的D/A轉換器相連接，D/A轉換器 與驅動器相連接，驅動器與繼電器相連接，繼電器與排風機相連接。
[0008] 作為優選方案，所述執行電路模塊包括一煤氣罐控制單元，所述煤氣罐控制單元 由電磁閥驅動、變送器和D/A轉換器組成，其中單片機與煤氣罐控制單元的D/A轉換器相連 接，D/A轉換器與變送器相連接，變送器與電磁閥驅動相連接。
[0009] 作為優選方案，所述通信接口模塊采用RS232通信接口模式。
[0010] 作為優選方案，所述顯示模塊可以采用IXD顯示屏或液晶顯示屏。
[0011] 作為優選方案，所述聲光報警模塊包括一 LED燈和一蜂鳴器。
[0012] 作為優選方案，所述單片機采用AT89S51單片機。
[0013] 本發明的有益效果是：本發明能夠實現對煤氣泄漏的實時監測；實時跟蹤顯示現 場煤氣濃度并根據傳感器老化曲線進行誤差修正；具有超限聲光報警功能；根據報警狀況 自動關閉煤氣管道電磁閥并開啟排氣裝置；故障排除后，可控制煤氣管道電磁閥的自動開 啟。并且成本低廉、能夠實現完全智能化監測控制煤氣濃度、易于開發、便于大規模推廣使 用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚的說明本發明實施例，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡 單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技 術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0016] 圖2是本發明煤氣監測模塊結構示意圖。
[0017] 圖3是本發明執行電路模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 現在結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化 的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。這些 實施例應理解為僅用于說明本發明而不用限制本發明的保護范圍。在閱讀了本發明的內容 之后，本領域技術人員可以對本發明作各種修改，這些等效的變化和修飾同樣落入本發明 所限定的保護范圍。
[0019] 如圖1所示的基于單片機的煤氣濃度監測系統，包括：單片機、電源、晶振電路、復 位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監 控系統和執行電路模塊，所述單片機分別與電源、晶振電路、復位電路、EPROM、通信接口模 塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監控系統和執行電路模塊相連 接，所述煤氣監測模塊用于監測目標單位空氣中的煤氣值并將監測到的煤氣值傳輸到單片 機，單片機接收、分析監測到的煤氣值后可向執行電路模塊發送執行指令，執行電路模塊可 以通過控制目標單位的物理狀態以減少或降低空氣中的煤氣值。圖2是煤氣監測模塊電路 結構示意圖，包括傳感器、變送器、濾波器和A/D轉換器，所述煤氣監測模塊中的A/D轉換器 與單片機相連接，濾波器與A/D轉換器相連接，變送器與濾波器相連接，傳感器與變送器相 連接。圖3是執行電路模塊結構示意圖，包括一排風模塊，所述排風模塊由排風機、繼電器、 驅動器和D/A轉換器組成，其中單片機與排風模塊中的D/A轉換器相連接，D/A轉換器與驅 動器相連接，驅動器與繼電器相連接，繼電器與排風機相連接。執行電路模塊還可以包括一 煤氣罐控制單元，所述煤氣罐控制單元由電磁閥驅動、變送器和D/A轉換器組成，其中單片 機與煤氣罐控制單元的D/A轉換器相連接，D/A轉換器與變送器相連接，變送器與電磁閥驅 動相連接。
[0020] 監控系統的工作原理是利用半導體氣敏傳感器將煤氣濃度變換為模擬電壓信號， 將mV級電信號經低通濾波濾掉干擾信號，放大器把信號放大為0?5V后，送到A/D轉換器， 變換成數字信號送單片機進行數據分析。當空氣中的煤氣濃度達到設定值時，將輸出數字 信號，經變送器驅動電磁閥，將煤氣管道關閉并打開排氣裝置，并輸出數字信號驅動光電報 警和向上位PC機輸出所處位置及報警值，以讓監控人員進行處理。故障排除后，可操縱控 制面板按鍵，打開閥門使其恢復供氣。由于通用PC機的串行通信主要由通用異步接收、發 送器8250通過RS-232C標準串行通信接口與外界進行異步通信，而AT89S51單片機的串行 接口是TTL電平標準，因此在通訊過程中必須進行電平轉換，將TTL電平轉換為RS-232C電 平后與PC機的RS-232C接口 RXD與TXD連接。
[0021] 煤氣的監控關系到人身安全，考慮到系統程序能夠確保可靠正確的運行，有必要 加強程序運行監控系統對運行程序的有效監控，由于需要通過A/D轉換器對來自于氣敏傳 感器的各種模擬量進行多次采樣，外部干擾有可能會干擾單片機的正常運行，從而引起混 舌L。為此，系統采用了看門狗電路Max813作為程序運行監控器，每隔一定時間，由控制器向 看門狗發出一個復位信號，使其復位端保持無效。程序一旦跑飛或進入死循環造成系統失 效，由看門狗發出一個復位信號，使系統能盡快復位并恢復正常工作。此外，通過軟件設置 人工復位電路和程序設計來處理。如采用指令冗余，在一些對程序的流向起關鍵作用的地 方人為地插入兩條Ν0Ρ指令，使該條指令不會被前面沖下來的失控程序拆散，而會得到完 整的執行，從而使程序重新納入正常軌道。
[0022] 以上內容結合了實施例附圖對本發明的具體實施例做出了詳細說明。本說明書中 各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處， 各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0023] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文中所公開的原理和新穎性特點 相一致的最寬范圍。
【權利要求】
1. 一種基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：包括：單片機、電源、晶振電路、 復位電路、EPROM、通信接口模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行 監控系統和執行電路模塊，所述單片機分別與電源、晶振電路、復位電路、EPROM、通信接口 模塊、聲光報警模塊、煤氣監測模塊、顯示模塊、鍵盤、程序運行監控系統和執行電路模塊相 連接，所述煤氣監測模塊用于監測目標單位空氣中的煤氣值并將監測到的煤氣值傳輸到單 片機，單片機接收、分析監測到的煤氣值后可向執行電路模塊發送執行指令，執行電路模塊 可以通過控制目標單位的物理狀態以減少或降低空氣中的煤氣值。
2. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述煤氣監 測模塊包括傳感器、變送器、濾波器和A/D轉換器，所述煤氣監測模塊中的A/D轉換器與單 片機相連接，濾波器與A/D轉換器相連接，變送器與濾波器相連接，傳感器與變送器相連 接。
3. 根據權利要求2所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述傳感器 為半導體氣敏傳感器。
4. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述執行電 路模塊包括一排風模塊，所述排風模塊由排風機、繼電器、驅動器和D/A轉換器組成，其中 單片機與排風模塊中的D/A轉換器相連接，D/A轉換器與驅動器相連接，驅動器與繼電器相 連接，繼電器與排風機相連接。
5. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述執行電 路模塊包括一煤氣罐控制單元，所述煤氣罐控制單元由電磁閥驅動、變送器和D/A轉換器 組成，其中單片機與煤氣罐控制單元的D/A轉換器相連接，D/A轉換器與變送器相連接，變 送器與電磁閥驅動相連接。
6. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述通信接 口模塊采用RS232通信接口模式。
7. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述顯示模 塊可以采用LCD顯示屏或液晶顯示屏。
8. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述聲光報 警模塊包括一 LED燈和一蜂鳴器。
9. 根據權利要求1所述的基于單片機的煤氣濃度監測系統，其特征在于：所述單片機 采用AT89s51單片機。
【文檔編號】G01N27/00GK104089983SQ201410350247
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】田中任 申請人:蘇州南斗專利服務有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
