ADuC814單片機(jī)煤礦井下便攜式甲烷報警儀

　　摘要：介紹一種基于ADuC814單片機(jī)的煤礦井下便攜式甲烷報警儀，該報警儀電路簡單、功能豐富：除可進(jìn)行氣體濃度測量、報警外，還具有時間、溫度、工作電壓顯示及數(shù)據(jù)存儲等功能。經(jīng)實踐檢驗，該報警儀安全可靠。

　　報警儀的總體結(jié)構(gòu)

　　報警儀的總體結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其核心是ADuC814單片機(jī)，外圍電路有LED顯示電路、電源電壓采樣電路、聲光報警電路、按鍵開關(guān)電路、RS232接口電路、數(shù)字溫度探頭、甲烷探頭及采樣電路。　　

 

　　報警儀的工作原理是：報警儀采用鋰電池供電，穩(wěn)壓IC進(jìn)一步穩(wěn)壓給報警儀內(nèi)部電路供電，LED顯示電路用于報警儀數(shù)據(jù)顯示，聲光報警電路用于甲烷濃度超限或電池電量不足報警，按鍵開關(guān)電路用于報警儀參數(shù)調(diào)整及電源開關(guān)，RS232接口電路用于單片機(jī)程序讀、寫及數(shù)據(jù)導(dǎo)出，甲烷探頭及采樣電路用于將環(huán)境甲烷濃度轉(zhuǎn)化為電信號，電池電壓采樣電路用于電池電壓監(jiān)控，數(shù)字溫度探頭用于感應(yīng)環(huán)境溫度，核心芯片ADuC814對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇判斷，并將運(yùn)算結(jié)果通過LED電路顯示出來。

　　報警儀硬件電路設(shè)計

　　ADuC814基本工作電路

　　電源電路及電池電壓采樣電路

　　報警儀采用無記憶效應(yīng)的鋰電池供電，鋰電池標(biāo)稱電壓為3.7V，實際工作時輸出電壓控制在3.6~4.2V之間，報警儀核心芯片ADuC814工作在3.3V，報警儀通過低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)將鋰電池電壓降到3.3V，根據(jù)線性穩(wěn)壓器大約300mV的輸入輸出壓差，可推導(dǎo)出線性穩(wěn)壓器最低輸入電壓大約為3.6V，為保證ADuC814能正常工作，報警儀程序中設(shè)定鋰電池輸出電壓低于3.6V時，聲光報警，并顯示LLLL，表示電池電量低，延時一秒后，報警儀自動關(guān)機(jī)。