一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀，由CPU、A/D轉(zhuǎn)換、小信號(hào)放大電路、敏感元件、可編程看門(mén)狗電路、顯示電路、報(bào)警電路、通信電路及時(shí)鐘芯片組成，敏感元件把信號(hào)傳送給小信號(hào)放大電路，小信號(hào)放大電路把信號(hào)傳送給A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換把信號(hào)傳送給CPU，可編程看門(mén)狗電路與CPU之間雙向傳輸信號(hào)，CPU與通信電路、時(shí)鐘芯片雙向傳輸信號(hào)，CPU把信號(hào)傳送給顯示電路用于顯示，CPU把信號(hào)傳送給報(bào)警電路用于報(bào)警，所述CPU完成數(shù)據(jù)采集、處理、輸出和顯示功能，采用性能穩(wěn)定的8位CMOS微處理器AT89C51單片機(jī)，所述時(shí)鐘芯片通過(guò)4位LED顯示當(dāng)前時(shí)間選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，所述小信號(hào)放大電路選擇集成芯片INA128儀用放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換選擇ADC0809芯片，所述通信電路采用MSM7512B芯片，所述可編程看門(mén)狗電路采用X25045集成芯片，所述報(bào)警電路由NPN三極管、蜂鳴器、LED和限流電阻組成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種甲烷檢測(cè)儀，尤其該產(chǎn)品是一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]1927年日本制造成光干涉原理甲烷檢定器，以后又陸續(xù)出現(xiàn)熱導(dǎo)、熱催化原理、氣敏半導(dǎo)體等各種不同原理的甲烷檢定器，其測(cè)量精度不斷提高，檢測(cè)方式從“間斷”、“就地”檢測(cè)發(fā)展到“連續(xù)”、“集中自動(dòng)”遙測(cè)。特別是隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，除能檢測(cè)高低濃度甲烷外，還可測(cè)一氧化碳、氧、氫的濃度，氣溫，風(fēng)速等等。同時(shí)還能對(duì)井下設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。如英國(guó)DYNSLINK-MINOS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)容量為986個(gè)模擬量，896個(gè)開(kāi)關(guān)量，傳輸距離為13km。在地面中心站一般都配有用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、顯示器、控制臺(tái)和模擬盤(pán)等。譬如當(dāng)井下某測(cè)點(diǎn)的甲烷濃度超限時(shí)，能發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，切斷該測(cè)點(diǎn)附近的電源。作為間斷方式檢測(cè)的攜帶式儀器，也隨著測(cè)試技術(shù)的飛速發(fā)展及多功能集成電路的出現(xiàn)，檢測(cè)元件的性能不斷提高而實(shí)現(xiàn)了單機(jī)分級(jí)報(bào)警，數(shù)碼顯示，自動(dòng)校正，電源監(jiān)視和故障指示等功能，而且操作簡(jiǎn)單，維修量小，體積小。
[0005]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供能快速報(bào)警反應(yīng)，多功能，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉的一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀，由CPU、A/D轉(zhuǎn)換、小信號(hào)放大電路、敏感元件、可編程看門(mén)狗電路、顯示電路、報(bào)警電路、通信電路及時(shí)鐘芯片組成，敏感元件把信號(hào)傳送給小信號(hào)放大電路，小信號(hào)放大電路把信號(hào)傳送給A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換把信號(hào)傳送給CPU,可編程看門(mén)狗電路與CPU之間雙向傳輸信號(hào)，CPU與通信電路、時(shí)鐘芯片雙向傳輸信號(hào)，CPU把信號(hào)傳送給顯示電路用于顯示，CPU把信號(hào)傳送給報(bào)警電路用于報(bào)警，所述CPU完成數(shù)據(jù)采集、處理、輸出和顯示功能，采用性能穩(wěn)定的8位CMOS微處理器AT89C51單片機(jī)，所述時(shí)鐘芯片通過(guò)4位LED顯示當(dāng)前時(shí)間選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，所述小信號(hào)放大電路選擇集成芯片INA128儀用放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換選擇ADC0809芯片，所述通信電路采用MSM7512B芯片，所述可編程看門(mén)狗電路采用X25045集成芯片，所述報(bào)警電路由NPN三極管、蜂鳴器、LED和限流電阻組成。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:催化元件電源端加上一正電壓，使催化元件開(kāi)始工作，輸出與甲烷濃度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，此電壓經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路放大后，送到A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入CPU，CPU對(duì)采樣值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，處理后，驅(qū)動(dòng)顯示器顯示出被測(cè)氣體中的甲烷濃度值，若被測(cè)氣體中甲烷濃度超過(guò)報(bào)警電路預(yù)定的數(shù)值時(shí)，報(bào)警電路即發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，時(shí)鐘芯片用于產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)間，并通過(guò)4位數(shù)碼管顯示小時(shí)和分，當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要查詢(xún)甲烷濃度時(shí)，只要發(fā)出相應(yīng)信息，報(bào)警儀即可將測(cè)量結(jié)果經(jīng)串行口及通信電路傳送出去，最長(zhǎng)傳輸距離可達(dá)到20km。
[0010]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0011]圖1是一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖:
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、CPU，2、A/D轉(zhuǎn)換，3、小信號(hào)放大電路，4、敏感元件，5、可編程看門(mén)狗電路，6、顯示電路，7、報(bào)警電路，8、通信電路，9、時(shí)鐘芯片。
[0013]【具體實(shí)施方式】:一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀，由CPU (I)、A/D轉(zhuǎn)換
(2)、小信號(hào)放大電路(3)、敏感元件(4)、可編程看門(mén)狗電路(5)、顯示電路(6)、報(bào)警電路
(7)、通信電路(8)及時(shí)鐘芯片(9)組成，其特征是:敏感元件(4)把信號(hào)傳送給小信號(hào)放大電路(3)，小信號(hào)放大電路(3)把信號(hào)傳送給A/D轉(zhuǎn)換(2)，A/D轉(zhuǎn)換(2)把信號(hào)傳送給CPU
(1)，可編程看門(mén)狗電路(5)與CPU (I)之間雙向傳輸信號(hào)，CPU (I)與通信電路(8)、時(shí)鐘芯片(9)雙向傳輸信號(hào)，CPU (I)把信號(hào)傳送給顯不電路(6)用于顯不，CPU (I)把信號(hào)傳送給報(bào)警電路(7)用于報(bào)警，所述CPU (I)完成數(shù)據(jù)采集、處理、輸出和顯示功能，采用性能穩(wěn)定的8位CMOS微處理器AT89C51單片機(jī)，所述時(shí)鐘芯片(9)通過(guò)4位LED顯示當(dāng)前時(shí)間選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，所述小信號(hào)放大電路(3)選擇集成芯片INA128儀用放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換(2)選擇ADC0809芯片，所述通信電路(8)采用MSM7512B芯片，所述可編程看門(mén)狗電路(5)采用X25045集成芯片，所述報(bào)警電路(8)由NPN三極管、蜂鳴器、LED和限流電阻組成，催化元件電源端加上一正電壓，使催化元件開(kāi)始工作，輸出與甲烷濃度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，此電壓經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路(3)放大后，送到A/D轉(zhuǎn)換(2)，A/D轉(zhuǎn)換(2)電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入CPU (I), CPU (I)對(duì)采樣值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，處理后，驅(qū)動(dòng)顯示器顯示出被測(cè)氣體中的甲烷濃度值，若被測(cè)氣體中甲烷濃度超過(guò)報(bào)警電路(7)預(yù)定的數(shù)值時(shí)，報(bào)警電路(7)即發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，時(shí)鐘芯片用于產(chǎn)生實(shí)時(shí)時(shí)間，并通過(guò)4位數(shù)碼管顯示小時(shí)和分，當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要查詢(xún)甲烷濃度時(shí)，只要發(fā)出相應(yīng)信息，報(bào)警儀即可將測(cè)量結(jié)果經(jīng)串行口及通信電路傳送出去，最長(zhǎng)傳輸距離可達(dá)到20km。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)控制的便攜式甲烷檢測(cè)儀，由CPU (1)、A/D轉(zhuǎn)換(2)、小信號(hào)放大電路(3)、敏感元件(4)、可編程看門(mén)狗電路(5)、顯示電路(6)、報(bào)警電路(7)、通信電路(8)及時(shí)鐘芯片(9)組成，其特征是:敏感元件(4)把信號(hào)傳送給小信號(hào)放大電路(3)，小信號(hào)放大電路(3 )把信號(hào)傳送給A/D轉(zhuǎn)換(2 )，A/D轉(zhuǎn)換(2 )把信號(hào)傳送給CPU (I)，可編程看門(mén)狗電路(5)與CPU (I)之間雙向傳輸信號(hào)，CPU (I)與通信電路(8)、時(shí)鐘芯片(9)雙向傳輸信號(hào)，CPU (I)把信號(hào)傳送給顯示電路(6)用于顯示，CPU (I)把信號(hào)傳送給報(bào)警電路(7)用于報(bào)警，所述CPU (I)完成數(shù)據(jù)采集、處理、輸出和顯示功能，采用性能穩(wěn)定的8位CMOS微處理器AT89C51單片機(jī)，所述時(shí)鐘芯片(9)通過(guò)4位LED顯示當(dāng)前時(shí)間選擇DS1307芯片作為系統(tǒng)的時(shí)鐘，所述小信號(hào)放大電路(3)選擇集成芯片INA128儀用放大器，所述A/D轉(zhuǎn)換(2)選擇ADC0809芯片，所述通信電路(8)采用MSM7512B芯片，所述可編程看門(mén)狗電路(5)采用X25045集成芯片，所述報(bào)警電路(8)由NPN三極管、蜂鳴器、LED和限流電阻組成。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK203929730SQ201320678037
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】張玉萍, 舒杰, 張鵬 申請(qǐng)人:張玉萍, 舒杰, 張鵬