单片机煤气报警器设计+系统流程框图+电路图+C语言源代码 第6页
图3-20 声光报警电路3.2.5ISP下载电路DIY
利用74HC373N芯片进行下载模块的设计，并有25PIN的串口进行与电脑通信。在靠近芯片和电源的地方，5V 和 GND 之间加焊几片 0.1μF的滤波电容（即系统电源部分电路原理图的图3-8中的C3） ，不然会有数据错误甚至不能下载的问题。ISP下载线的引线不要太长，不然抗干扰能力差，一般小于20厘米。如果想延长距离可以买一条公对母的并口延长线，在电脑的一端将并口扩展出来。在 ATMEL 官方是推出了 10PIN 接口的延长线标准的，这种接口线具有良好稳定性。我们考虑介绍成本，我则采用最节省的6PIN连接线，接线方法可以自由定义，只要有电源和 4条数据线就可以了。具体连接如下图3-21。
串口的1、15、16、17引脚分别连接74HC373的OE、1Q、4D、LE，74HC373的0D、2D引脚接上拉电阻2.2K接到电源+5V，并且接100欧电阻接到串口的第2和第5引脚。而0Q和4Q分别直接接到89S52的P1.5（MOSI）和RST引脚，而1D和2Q引脚分别接上电阻100欧串联到P1.6（MISO）和P1.7（SCK）引脚。电源Vcc接+5V，GND接地。
图3-21 ISP下载模块电路
3.3传感器的选用
对于煤气报警器的实现，感应器的选择也相当的重要，是系统重要的组成部分之一，其性能对于系统的精确度和实现范围有这相当大的影响，也是体现煤气监控发展现状的标志。 可燃气体的危险性主要视其爆炸极限，爆炸下限数值越小、爆炸下限与上限之间的范围越大，越危险。有许多可燃气体同时具有毒性。
表3-2 典型可燃气体的主要特性
气体名称 化学式 爆炸界限/Vol% 容许浓度/ppm 比重（空气=1）
碳化氢及其派生物 甲烷 CH4 5.0-15.0 0.6
丙烷 C3H8 2.1-9.5 1000 1.6
丁烷 C4H8 1.8-8.4 2.0
汽油气 1.3-7.6 500 3.4
乙炔 C2H2 2.5-81.0 0.9
甲醇 CH3OH 5.5-37.0 200 1.1
醇 乙醇 C2H5OH 3.3-19.0 1000 1.6
醚 乙醚 C2H5O 1.7-48.0 2.6
无机气体 一氧化碳 CO 12.5-74.0 50 1.0
氢 H2 4.0-75.0 0.07毕业论文
http://www.751com.cn其中CO的气体毒性是对人体有非常大的伤害的，见下表3-3
表3-3 CO对人体的有害程度
空气中一氧化碳的浓度 吸入时间和中毒症状
200ppm 2-3小时前头部轻度头痛
400ppm 1-2前头痛恶心2.5-3后头痛
800ppm 45 分钟头晕眼花2小时精神失
1600ppm 20分钟头晕、头痛眼花2小时死亡
3200ppm 5-10分钟头晕、头痛、眼花30分钟死亡
6400ppm 1-2分钟头晕、头痛、眼花10-15分钟死亡
12800ppm 1-3分钟死亡
在设计中考虑到的是家庭的情况，是特别对于一氧化碳会中毒，所以选用了MQ-9比较适中而且价格比较便宜。而工业级别的传感器选择了NAP-505型电化学一氧化碳气体传感器，精确度高而且稳定，适合工业上使用。本文来自辣.文;论<文·网
3.3.1NAP-505型电化学式传感器
（1）传感器基本结构：
气体传感器由工作电极、对电极、参比电极、电解质、液体保持材料、过滤干扰气体物质、贵金属引线、接线柱等组成，使用的典型电极材料包括铂、金、银、铑、碳、钌、钯等，传感器信号通过引线传导到外部电路，通过放大等处理进行显示，如图3-22所示。为了提高对被测气体的选择性，通常在传感器通气孔位置设置过滤剂，以消除干扰气体造成的不准确信号 。
图3-22 电化学气体传感器典型构造
（2）电化学气体传感器优点：
1）对于气体的浓度能够线形输出信号重现性好
2）对被测气体具有良好选择性，不受温湿度的影响
3）空气中的输出值漂移小，可以获得稳定的输出信号
4）功耗低，电池即可驱动器工作
5）体积小，重量轻，作为便携式仪器首选
6）本质安全结构，机械性能稳定
（3）电化学一氧化碳气体传感器基本特点：
本质特征：NAP-505型电化学一氧化碳气体传感器属工业级别产品，通过成熟的电极制备处理技术及传感器结构设计，使其具有长寿命、高灵敏度、液体密闭性良好等技术特点。传感器与外部电路连接部位通过接插元件完成，利于传感器与电子线路的兼容与互换。产品组装工艺简化，有利的降低了产品成本。
用途：工厂一氧化碳浓度检测仪器；气体计量器具；空气质量监测器；气体变送器；便携式仪器配套元件等等。
NAP-505的工作及保存条件：
工作温度 -20—50℃
工作湿度 15—90%RH
保存环境温度 0—20℃
工作气压 1atm ± 10%
保存期限6个月以内密闭容器
检知对象气体 一氧化碳
测定范围 0—1000ppm
输出电流 40±10nAppm
重复性误差 ±2%
响应时间(t90) <30秒
基准线位移(-20—50℃) <100ppm
图3-23 灵敏度特性曲线 图3-24 应答特性
3.3.2MQ-9半导体气体传感器
MQ-9传感器因装有活性炭过滤器，消除了杂质气体的影响，对有机溶剂或其他挥发性气体的灵敏度低，而对氢气和一氧化碳的灵敏度高，非常适合用于检测人工煤制气。在这里我们主要他对对氢气的检测功能能。
下图是典型的灵敏度特性，全部是在标准试验条件下得出的结果。
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