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1、摘要本文采用催化燃烧式传感元件作为甲烷传感器，将热催化传感元件、补偿元件和电阻构成电桥，施加恒定电压或电流，甲烷气体以扩散方式进入传感器腔内在热催化传感元件表面发生氧化放热反应，使元件温度升高，阻值增大，电桥输出不平衡电压，反映被测甲烷气体的浓度。系统以凌阳系列spce061A单片机为核心，由催化燃烧式气体传感器、信号调理、电源监控、实时时钟、数据存储及通信等模块组成。仪器可以对甲烷气体浓度进行现场自动实时测量，并将测量结果及当前时问保存于EEPROM中。传感器与电阻组成电桥电路，电桥输出的微弱电压信号经
2、过由放大器组成的差分放大器处理后输入到spce061A单片机内部集成的12位ADC中，微处理器经过运算处理后转化为浓度值，送LED显示并将该值与用户预先设定的报警值进行比较，判断是否需要报警，报警方式采用声光报警。关键字spce061A单片机TGS813传感器声光报警LM386音频放大器71AbstractThisthesisaimstoregardcatalyticcombustiontypesensorasmethanesensor,asforthethermalcatalyticsensingele
3、ment,thecompensationcomponentsandresistanceconstitutearecomposedofabridgetoimposeaconstantvoltageorcurrent,thenmethanegasdiffusesintothesensorcavitysurfaceofsensingelementinthermalcatalyticoxidationexothermicreaction,thetemperatureofthecomponentsincreased
4、,resistanceincreased,unbalancedbridgeoutputvoltagetoreflectthemeasuredconcentrationofmethanegas.SystemfocusesontheSunplustheseriesofSPCE061ASinglechip,anditisconsistedofcatalyticcombustiongassensors,signalconditioning,powermonitoring,real-timeclock,datast
5、orageandcommunicationsmodules.Automaticreal-timemeasurementdevicewhichcanbeon-sitemethanegasconcentration,andmeasurementresultsandthecurrenttimestoredinEEPROM.Circuitismadeupofsensorandresistor,weakeningbridgeoutputvoltagesignalinputtotheamplifier,differe
6、ntialamplifierprocessingSPCE061ASinglechipintegrated12-bitADC.。Afteroperationprocessing,microprocessorconvertsintoconcentrationvalues,sendingtheLED,thenthisfigureandthepre-setalarmvaluearecompared,todeterminewhether，individualsturnonthealarm,thealarmmetho
7、dsadoptssoundandlightalarm。KeywordsSPCE061ASinglechipmicrocomputer，TGS813sensor，soundandlightalarm，LM386audioamplifier71目录摘要1Abstract2目录3第1章绪论71.1课题的研究背景71.2检测仪器国内外的发展91.3甲烷检测仪器的应用前景111.4论文的主要内容13第2章检测仪器的设计152.1研究和设计的目的152.2仪器的设计原则162．3设计要求172.4系统原理182.5系
8、统的精确度20第3章检测仪器的硬件213.1单片机的选择213.2监测报警仪器的气体传感器选择263.3信号放大器293.4可编程看门狗系统333.4.1看门狗系统的作用343.4.2工作原理353.4.3X25045看门狗电路设计38713.5显示电路393.6电源模块433.61系统电源介绍433.7通信电路473.7.1串行通讯483.7.2信号的调制和解调513.84×4矩阵键盘533.9外部存储器543.10报警电路
