基于AT89S51的多参数气体检测仪的研制

作者：时间：2009-03-19来源：网络收藏

　　硬件电路主要包括：传感器及信号处理部分、A/D转换部分、时钟校准输入部分、I/O扩展（键盘输入、微型打印输出）、液晶显示系统、声光报警系统以及吸气泵的控制。

　　2.1传感器采样电路设计

　　本文以测量CO的电化学传感器采样电路设计进行介绍。CO传感器是由北京康派尔科贸发展公司生产的7E/F三电极电化学传感器，该型传感器输出线性范围宽，线性稳定，额定输出为0.1uA/ppm, 最小分辨率为0.5ppm,测量的最小范围和最大范围分别为0-20ppm和0-1000ppm。CO的测量范围是0-150mg/m3,CO的最大测量范围转换为ppm是：Ymax=150/1.25=120（ppm）

　　转换为传感器输出的最大电流为：Imax=0.1＊120=12（uA）

　　输出的电流分辨率为：Ii=0.1＊0.5=0.05（uA）

　　由此可得出其检测精度为：ε= 0.5ppm/120ppm＊100%=0.42%

　　2.2A/D及时钟电路设计

　　采用ADC0809作为A/D转换器芯片。

　　系统要对环境的气体质量进行检测并记录，记录信息中各种气体的浓度是一个关键的信息，在记录数据的同时，必须保存有关时间的信息，以便用户对数据进行分析并采取正确的应对措施。系统扩展了一片DS12887来为系统提供一个时间基准。

　　2.3显示电路设计及I/O扩展

　　系统采用KS0713液晶显示器。

　　KS0713液晶模块具有24个指令控制字。通过写入不同的控制字，设置液晶显示器的初始条件以及各种运行条件，以实现液晶显示器的运行状态和运行模式。

　　I/O扩展采用8255A芯片。

　　利用I/O扩展芯片8255A，连接键盘和微型打印机。8255A设置为工作方式0，5个键盘输入接PA0-PA4，作为输入口;打印机的数据端口接至8255A的PB口，作为输出口，打印机的状态信号输入给PC0，打印机忙时BUSY=1。打印机的数据输入采用选通控制，将PC4接至打印机的STB端，当STB有负跳变时数据输入。

　　2.4驱动电路设计

　　采用NPN型三极管进行驱动，当端口电压为高时，负载的电压能够达到最大。系统中用到的抽气泵性能十分的良好，它只需直流+5V便可以可靠的工作。对于发光二极管需要10-20mA的电流，其结型压降和三极管的发射极压降都为0.7V，则其分压电阻的分压值为3.6V，由此可得其阻值大概在180-360欧之间，本设计采用310欧的电阻做其分压电阻。

3 系统软件设计

　　系统软件采用模块化方式编制，系统主程序流程图如图3所示。