一种新型高可靠性甲烷传感器的原理与设计

　　3.3 显示电路和RS232串行口通信电路及硬件看门狗电路

　　为了适应矿井环境,该传感器采用带背光的宽液晶显示屏,增强视觉效果,并且带有日历、时间显示功能。

　　与PC机进行通信,存储数据,从而对矿井环境建立数据库,对环境进行分析,单片机的串行口加上MAX232电平转换器,采用3线制与PC机进行数据传送,波特率为9 600 bp s。单片机T1计数器作为串行口发送和接收数据的波特率发生器。采用XI2COR公司带有串行接口( SP I) EEPROM的看门狗芯片X5045,在传感器初始化时进行设置,并且将其设置数据保存在EEPROM中。使整个系统的可靠性大大提高,而且最大程度的节省了系统的资源。

　　3.4 外遥控电路和放大电路

　　系统中也使用了红外通信的模式。TOSH IBA的TC9148P红外调制发射芯片,有单键发射功能和连续发射功能。遥控发射器的选择、上调、下调三键均采用连续发射的模式。接收部分只采用了红外接收头,在单片机内部实现了软件解码的功能。红外遥控的使用使得操作方便、可靠。

　　采用数字电位器X9313 取代了模拟电位器。对传感器的精度和灵敏度进行调整,使得精度和准确度提高。

　　4 软件设计和算法实现

　　系统上电后,首先对单片机进行初始化,然后对A /D进行初始化,之后系统开始工作。首先采样甲烷浓度并显示,超过安全值报警; 然后采样环境温度并显示; 最后显示时间,循环采样并实时显示。

　　另一方面用外部中断INT0等待键盘输入,INT0中断即进入键盘设置程序,可调整日历时间、设置安全报警值。其主程序与PC机和红外线、键盘中断程序流程图如图4所示。在系统工作的初始状态设定完成之后,可以对甲烷传感器进行气体的测定。

　　图4 主程序与PC和红外线、键盘中断程序流程图