ADuC814单片机煤矿井下便携式甲烷报警仪

　　摘要：介绍一种基于ADuC814单片机的煤矿井下便携式甲烷报警仪，该报警仪电路简单、功能丰富：除可进行气体浓度测量、报警外，还具有时间、温度、工作电压显示及数据存储等功能。经实践检验，该报警仪安全可靠。

　　报警仪的总体结构

　　报警仪的总体结构，如图1所示，其核心是ADuC814单片机，外围电路有LED显示电路、电源电压采样电路、声光报警电路、按键开关电路、RS232接口电路、数字温度探头、甲烷探头及采样电路。　　

 

　　报警仪的工作原理是：报警仪采用锂电池供电，稳压IC进一步稳压给报警仪内部电路供电，LED显示电路用于报警仪数据显示，声光报警电路用于甲烷浓度超限或电池电量不足报警，按键开关电路用于报警仪参数调整及电源开关，RS232接口电路用于单片机程序读、写及数据导出，甲烷探头及采样电路用于将环境甲烷浓度转化为电信号，电池电压采样电路用于电池电压监控，数字温度探头用于感应环境温度，核心芯片ADuC814对采样数据进行选择判断，并将运算结果通过LED电路显示出来。

　　报警仪硬件电路设计

　　ADuC814基本工作电路

　　电源电路及电池电压采样电路

　　报警仪采用无记忆效应的锂电池供电，锂电池标称电压为3.7V，实际工作时输出电压控制在3.6~4.2V之间，报警仪核心芯片ADuC814工作在3.3V，报警仪通过低压差线性稳压器(LDO)将锂电池电压降到3.3V，根据线性稳压器大约300mV的输入输出压差，可推导出线性稳压器最低输入电压大约为3.6V，为保证ADuC814能正常工作，报警仪程序中设定锂电池输出电压低于3.6V时，声光报警，并显示LLLL，表示电池电量低，延时一秒后，报警仪自动关机。