家用煤气报警器硬件设计dmgc.docx

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1、东莞理工工学院城城市学院院本科毕业业设计毕业设计计题目：家用煤煤气泄漏漏报警控控制器硬件设计计 学学生姓名名： 徐徐向文 学学号： 2000544807732225 系系别： 计算算机与信信息科学学系 专专业班级级： 055电子信信息工程程(2)班 指导教师师姓名及及职称：刘林泉泉高级工工程师 起止时间间: 220099 年3月20009年6月摘 要要当今社会会上，出出现了许许多煤气气报警器器，而这这些产品品大都是是针对煤煤气的泄泄漏所做做出的相相应的报报警，即即为家庭庭式。但但是随着着社会的的发展，煤煤气报警警器也在在发展。微机控制制技术、传传感器在在工业控控制、机机电一体体化、智智能仪表表

2、、通信信、家用用电器等等方面得得到了广广泛应用用，显著著提高了了各种设设备的技技术水平平和自动动化程度度。因此此对这些些原理和和结构我我们就需需要很好好的了解解并掌握握。煤气报警警系统采采用了RRCM557000为系统统的CPPU，通通过单片片机系统统设计实实现对家家用煤气气的控制制功能，由由NG-CO-0011电化学学一氧化化碳气体体传感器器对煤气气进行检检测，将将所得的的浓度值值与设定定浓度值值相比较较得到偏偏差。通通过对偏偏差信号号的处理理获得控控制信号号，去调调节煤气气出气阀阀的通断断，四个个单元的的煤气浓浓度对应应模拟量量利用AA/D转转换为数数字量，并并加入了了键盘输输入，从从而实

3、现现对家用用煤气漏漏气的控控制。整整个系统统的硬件件电路设设计合理理，性能能安全可可靠。关键词： 电位位器采样样 报警警临界值值 煤气气浓度AbsttracctIn tthe currrennt ssociietyy, aa loot oof ccoall gaas aalarrms havve aappeeareed, andd thhesee prroduuctss arre mmosttly to letttinng oout corrressponndinng aalarrms madde oof ccoall gaas , itt iss faamilly. Butt wiith t

4、hee deevellopmmentt off soocieety, cooal gass allarmm deevellop tooo.Miccroccompputeer cconttroll teechnnoloogy, seensoors in thee inndusstriial conntrool, mecchattronnicss, ssmarrt iinsttrummenttatiion, coommuuniccatiionss, hhoussehoold apppliaancees, etcc. hhas beeen wwideely appplieed, siggniffic

5、aantlly iimprroveed tthe tecchnoologgicaal lleveel oof eequiipmeent andd deegreee oof aautoomattionn. TThuss thhe sstruuctuure of theese priinciiplees aand we neeed tto uundeersttandd annd ggrassp tthe goood. Coall gaas wwarnningg syysteem aadoppt RRCM557000 coompuuterr CPPU oof ssysttem,Dessignn a

6、reaalizzatiion thrrouggh aa siinglle sslicce oof mmachhinee syysteem tto tthe conntrool ffuncctioon oof hhoussehoold-usee cooal gass. TThe NG-CO-0011 ellecttriccityy chhemiistrry ccarbbon monnoxiide airr sppreaads a ffeellingg maachiine to carrry on an exaaminnatiion to thee cooal gass annd ccomppar

7、ees ddenssityy vaaluee annd eenacctmeent dennsitty vvaluue ggainningg too geet ddeviiatiion,thee prroceessiing thaat ppassses to thee deeviaatioon ssignnal acqquirres conntrool ssignnal andd reegullatee cooal gass too giive vennt tto aangeer tthe of vallve breeak.fouur ccoall gaas ddenssityy coorree

8、spoondiing anaalogg quuanttityy off unnit utiilizze AA/D perrsonn whho cchanngess fiigurre iintoo, aand hass jooineed kkey in,carrry outt thhe cconttroll thhat leaaks airr too thhe hhoussehoold-usee cooal gass thhus.Thee haardwwaree ciircuuit of thee whholee syysteem iis rreassonaablee inn deesiggn,

9、 perrforrmannce is saffe aand relliabble.Keywwordd: Thhe eelecctriic ppoteentiial devvicee saampll目 录1、绪论论11.1、课课题研究究的背景景11.2、课课题研究究的目的的11.3、国国内外研研究现状状及发展展动态221.4、系系统设计计基本内内容42、系统统设计技技术基础础52.1、系系统实现现方案与与选择552.2、MINII CORRE芯片片选择772.3、一一氧化碳碳传感器器的选择择152.4、仪仪表放大大器的选选择2112.5、A/DD转换器器选择2233、基于于RCMM57000的系

10、系统电路路设计2243.1、系系统硬件件电路总总体设计计243.2、信信号采集集放大电电路的设设计2663.3、运运放电路路及A/D转换换电路2283.4、RCMM57000内置置看门狗狗的利用用303.5、通通信接口口电路设设计3113.6、电电源转换换电路设设计3444、系统统电路调调试3444.1、模模块的连连通性调调试3444.2、系系统各硬硬件的检检测及控控制性调调试3554.3、系系统主控控硬件的的通信性性能调试试354.4、系系统软硬硬件综合合性能测测试3664.5、系系统误差差分析336总结377参考文献献38致谢399附录400家用煤气气泄漏报报警控制制器硬件件设计徐向文1、

11、绪论论1.1、课课题研究究的背景景随着我国国燃气的的变革及及西气东东输工程程的进行行，煤气或或天燃气气已成为为多数家家庭的燃燃料。每每年，因煤气气泄露造造成的煤煤气中毒毒事故中中，因使用用热水器器不当或或产品本本身的质质量问题题，造成成的煤气气中毒事事故，全全国均有有不少事事例。有有甚者，因室内内煤气浓浓度过高高，引起起煤气爆爆炸的事事故也不不少见。家用煤气气有时会会因各种种原因发发生泄漏漏，煤气气的主要要成分是是甲烷，甲甲烷是一一种可燃燃性气体体，遇到到明火会会发生燃燃烧甚至至爆炸，所所以如果果在煤气气泄漏时时打电话话，使用用家用电电器的话话，煤气气遇到电电火花可可能会发发生爆炸炸事故。人人

12、呆在煤煤气泄漏漏的空间间内，甲甲烷的不不完全燃燃烧可能能会生成成一氧化化碳，人人体吸入入有毒气气体一氧氧化碳后后，一氧氧化碳将会迅迅速与血血液中的的红细胞胞结合导导致人体体中毒昏昏迷，如如果长时时间吸入入泄露的的煤气甚甚至会发发生中毒毒死亡。一一氧化碳碳中毒属属内科急急症，如如不及时时发现及及治疗，将将会危及及生命。近近年来，我我国部分分地区非非职业性性一氧化化碳中毒毒事件时时有发生生。特别别是冬春春季高发发，据不不完全统统计，我我国20006年年因非职职业性一一氧化碳碳中毒，造造成至少少38550人中中毒，1142人人死亡。2007年3-5月份，南汇区发生了2起非职业性一氧化碳中毒事件。1.

13、2、课课题研究究的目的的人们面对对燃气泄泄漏而造造成的种种种事故故威胁，就就真的没没有一个个彻底的的解决办办法吗？据有关关专家介介绍，使使用燃气气报警器器是对付付燃气无无形杀手手的重要要手段之之一。燃燃气专家家指出，燃燃气泄漏漏或废气气排放而而大量产产生的一一氧化碳碳是燃气气中毒事事响应的的根源，如如采有用用燃气泄泄漏报警警器就能能得到及及时的警警示。有有关部门门经长期期测试同同样得出出结论，燃燃气报警警器防止止一氧化化碳中毒毒事故发发生的有有效率达达95%以上。计算机的的普及和和信息技技术的迅迅猛发展展，人们们己不满满足于传传统的居居住环境境，对家家庭及住住宅小区区提出了了更高的的要求，智智

14、能化被被引入家家庭，并并迅速在在世界各各地发展展起来。人人们对居居住环境境要求的的日见增增高，体体现在希希望住宅宅不仅更更便利、舒舒适而且且更安全全。单片机在在日用电电子产品品中的应应用越来来越广泛泛，煤气气泄漏则则是人们们日常生生活中常常常需要要测量和和控制的的一个问问题。单单片机有有利于为为现代人人工作、科科研、生生活、提提供更好好的更方方便的设设施。为为了防止止中毒事事件再次次发生，提提出利用用单片机机系统进进行有效效的预防防对策。所所以怎样样防止煤煤气中毒毒与爆炸炸已成为为人们的的迫切需需要。为为此我们们开发研研制了智智能煤气气报警系系统。1.3、国国内外研研究现状状及发展展动态民用可

15、燃燃气体报报警器为为居民家家庭用的的燃气报报警器，一一般安装装在厨房房，遇燃燃气泄漏漏时，报报警器可可发出声声光报警警，或同同时伴有有数字显显示，同同时联动动外部设设备。有有的报警警器可自自动开启启排风扇扇，把燃燃气排出出室外；有的报报警器在在报警时时可自动动关闭燃燃气阀门门，以防防燃气继继续泄漏漏8。在应用方方面，目目前最广广泛的是是可燃性性气体气气敏元件件传感器器，已普普及应用用于气体体泄漏检检测和监监控，从从工厂企企业到居居民家庭庭，应用用十分广广泛。仅仅以用于于安全保保护家用用燃气泄泄漏报警警器为例例，日本本早在119800年1月月开始实实行安装装城市煤煤气、液液化石油油气报警警器法规

16、规，19986年年5月日日本通产产省又实实施了安安全器具具普及促促进基本本方针。美美国目前前已有66个州立立法，规规定家庭庭、公寓寓等都要要安装CCO报警警器。报报警器种种类也相相当繁多多，有用用于一般般家庭、集集体住宅宅、饮食食餐店、医医院、学学校、工工厂的各各种气体体报警器器和系统统，有单单体分离离型报警警器、外外部报警警系统、集集中监视视系统、遮遮断连动动系统、防防止中毒毒报警防防护系统统等。结结构型式式有袖珍珍型便携携式、手手推式、固固定式报报警等；工业用用固定式式报警又又有壁挂挂式、台台放式、单单台监控控式、多多路巡检检式等。气气体检测测技术与与计算机机技术相相结合，实实现了智智能化

17、、多多功能化化。美国国工业科科学公司司（ISSC）一一台携带带式气体体监控仪仪可实现现4种气气体监测测，采用用了统一一的软件件，只需需要换气气体传感感器，即即可实现现对特定定气体监监测。美美国国际际传感器器技术（IIST）公公司应用用一种“MMegaaCass传感感器和微微程序控控制单元元，可检检测1000种以以上毒性性气体和和可燃性性气体，通通过其“气气体检索索”功能能扫描，能能很快确确定是哪哪一种气气体。可燃气体体传感器器的发展展也成为为气体检检测系统统的代表表性标志志。近年来，由由于在工工业生产产、家庭庭安全、环环境监测测和医疗疗等领域域对气体体传感器器的精度度、性能能、稳定定性方面面的

18、要求求越来越越高，因因此对气气体传感感器的研研究和开开发也越越来越重重要。随随着先进进科学技技术的应应用，气气体传感感器发展展的趋势势是微型型化、智智能化和和多功能能化。深深入研究究和把握握有机、无无机、生生物和各各种材料料的特性性及相互互作用，理理解各类类气体传传感器的的工作原原理和作作用机理理，正确确选择各各类传感感器的敏敏感材料料，灵活活运用微微机械加加工技术术、敏感感薄膜形形成技术术、微电电子技术术、光纤纤技术等等，使传传感器性性能最优优化是气气体传感感器的发发展方向向。国外气体体传感器器发展很很快，一一方面是是由于人人们安全全意识增增强，对对环境安安全性和和生活舒舒适性要要求提高高；

19、另一一方面是是由于传传感器市市场增长长受到政政府安全全法规的的推动。因因此，国国外气体体传感器器技术得得到了较较快发展展，据有有关统计计猜测，美美国19996年年20002年年气体传传感器年年均增长长率为（227330）。目前，气气体传感感器的发发展趋势势集中表表现为：一是提提高灵敏敏度和工工作性能能，降低低功耗和和成本，缩缩小尺寸寸，简化化电路，与与应用整整机相结结合，这这也是气气体传感感器一直直追求的的目标。如如日本费费加罗公公司推出出了检测测（0.1110）106硫化化氢低功功耗气体体传感器器，美国国ISTT提供了了寿命达达10年年以上的的气体传传感器，美美国FiirsttAleert公

20、公司推出出了生物物模拟型型（光化化反应型型）低功功耗COO气体传传感器等等。二是是增强可可靠性，实实现元件件和应用用电路集集成化，多多功能化化，发展展MEMMS技术术，发展展现场适适用的变变送器和和智能型型传感器器。如美美国GeenerralMMoniitorrs公司司在传感感器中嵌嵌入微处处理器，使使气体传传感器具具有控制制校准和和监视故故障状况况功能，实实现了智智能化；还有前前已涉及及的美国国ISTT公司的的具有微微处理器器的“MMegaaGass”传感感器实现现了智能能化、多多功能化化。气敏元件件传感器器作为新新型敏感感元件传传感器在在国家列列为重点点支持发发展的情情况下，国国内已有有一

21、定的的基础。其其现状是是：（1）烧烧结型气气敏元件件仍是生生产的主主流，占占总量990以以上；接接触燃绕绕式气敏敏元件已已具备了了生产基基础和能能力；电电化学气气体传感感器有了了试制产产品；（2）在在工艺方方面引入入了表面面掺杂、表表面覆膜膜以及制制作表面面催化反反应层和和修隔离离层等工工艺，使使烧结型型元件由由广谱性性气敏发发展成选选择性气气敏；在在结构方方面研制制了补偿偿复合结结构、组组合差动动结构以以及集成成化阵列列结构；在气敏敏材料方方面SnnO2和和Fe22O3材材料已用用于批量量生产气气敏元件件，新研研究开发发的All2O33气敏材材料、石石英晶体体和有机机半导体体等也开开始用于于

22、气敏材材料；（3）低低功耗气气敏元件件（如一一氧化碳碳，甲烷烷等气敏敏元件）已已从产品品研究进进入中试试；（4）国国内气敏敏元件传传感器产产量已超超过“九九五”初初期的4400万万支。产产量超过过20万万支的主主要厂家家有5家家，黑龙龙江敏感感集团、太太原电子子厂、云云南春光光器材厂厂、天津津费加罗罗公司（合合资）、北北京电子子管厂（特特种电器器厂），其其中前四四家都超超过1000万支支，据行行业协会会统计，119988年全国国气敏元元件总产产量已超超过6000万支支。总的看来来，我国国气敏元元件传感感器及其其应用技技术有了了较快进进展，但但与国外外先进水水平仍有有较大的的差距，主主要是产产品

23、制造造技术、产产业化及及应用等等方面的的差距，与与日本比比较仍要要落后110年。1.4、系系统设计计基本内内容针对经常常发生的的煤气泄泄漏中毒毒事件，采采用煤气气、甲烷烷、乙烷烷及一氧氧化碳等等气体传传感器、单单片机、电电磁阀和和电铃，设设计一套套有毒气气体检测测、报警警电路，显显示室内内空气质质量（分分优、良良、中、好好、差五五级），用用单片机机模块分分路控制制继电器器、发光光二极管管和电铃铃。报警系统统由硬件件和软件件两大部部分组成成。其中中硬件部部分由各各报警感感应器、感感应器控控制器、主控器等设备组成。软件部分主要是报警系统控制程序。气敏传感器用来检测空气中煤气的浓度，当空气中煤气含量

24、超过允许标准浓度后，感应器所获得的感应信号均被感应器控制器所接收，再由感应器控制器对各感应信号进行相应识别和处理，并将处理后的感应信号通过串口送至主控器，由主控器对其采取相应的警报动作。报警信号加至报警声响电路的控制端后，报警声响电路被触发，发出报警声，同时关闭总气阀。本课题在在硬件设设计方面面主要研研究组成成家用煤煤气泄漏漏报警控控制系统统的单片片机芯片片、气体体传感器器总线的的使用方方法，同同时研究究电路设设计思路路、电路路组成，包包括控制制芯片、气气体传感感器、单单片机、显显示电路路等的选选用和设设计，最最后给出出结构框框图、电电路原理理图。系统软件件设计方方面的分分析设计计包括主主机和

25、从从机程序序设计分分析等。2、系统统设计技技术基础础微处理器器的出现现极大地地促进了了生产力力的发展展，提高高了人们们生活的的质量，实实现了工工业的现现代化和和自动化化。Innterrnett技术的的飞速发发展，使使得基于于分组交交换技术术的通信信性能、通通信质量量和可靠靠性得到到稳步提提高。基基于8位位和166位单片片机的嵌嵌入式设设备(如如仪器仪仪表、数数据采集集和显示示、过程程控制、工工业自动动化等)的实时时应用、测测控系统统正在走走向网络络智能化化。这就就要求企企业从现现场控制制层到管管理层能能实现全全方位的的无缝信信息集成成，实现现远程维维护、智智能诊断断以及远远程管理理功能，提提供

26、一个个开放的的基础构构架，并并具有高高可靠性性、分散散控制、集集中监视视和管理理的功能能。2.1、系统实实现方案案与选择择针对目前前主要处处理芯片片的不同同，本文文提出了了2种实实现方案案，分别别为基于于80551单片片机实现现方案以以及基于于Rabbbitt RCCM57700实实现方案案。并最最终选择择了一种种方案进进行系统统实现。2.1.1、基基于单片片机的实实现方案案基于80051单单片机实实现的煤煤气报警警器的具具体方案案如图22.1所所示。该该方案主主要包括括了可燃燃气体传传感器、AA/D转转换器、键键盘控制制电路、8051单片机电路、晶振、蜂鸣器以及LED显示电路1。可燃气体体传

27、感器器输出为为模拟量量，需要要利用AA/D转转换器将将模拟量量转换成成数字量量送给880511单片机机；晶振振和键盘盘控制作作为80051单单片机的的外围输输入电路路，蜂鸣鸣器作为为报警用用的80051单单片机的的外围输输出电路路；显示示电路采采用了LLED显显示，由由80551单片片机控制制实现显显示。图5.11 基于于80551单片片机的实实现2.1.2、基基于Miini Corre的实实现方案案基于Miini Corre实现现的煤气气报警器器的具体体方案如如图2.2所示。该该方案主主要包括括了可燃燃气体传传感器、AA/D转转换器、键键盘控制制电路、Rabbit RCM5700模块电路、晶

28、振、蜂鸣器以及LED显示电路。可燃气体体传感器器输出为为模拟量量，需要要利用AA/D转转换器将将模拟量量转换成成数字量量送给RRabbbit RCMM57000模块块电路；晶振和和键盘控控制作为为Rabbbitt RCCM57700模模块电路路的外围围输入电电路，蜂蜂鸣器作作为报警警用的RRabbbit RCMM57000模块块电路的的外围输输出电路路；显示示电路采采用了LLED显显示，由由Rabbbitt RCCM57700模模块电路路控制实实现显示示。图6.11 基于于Minni CCoree的实现现2.1.3、方案选选择方案1中中采用的的是80051单单片机实实现煤气气报警器器，该方方案

29、具有有结构化化设计简简单，器器件成本本较低的的特点，是是一种较较为广泛泛采用的的实现方方案。方案2中中采用的的是Raabbiit RRCM557000模块实实现煤气气报警器器，该方方案基于于 Raabbiit RRCM557000模块进进行开发发设计，RRabbbit MinniCoore模模块用于于加速嵌嵌入式系系统的开开发和实实施。编编程开发发采用我我们经过过业界广广为验证证的 DDynaamicc C开开发系统统, 一一个包括括编辑器器、链接接器、装装载器和和编译器器在内的的C语言言集成开开发环境境。从你你的计算算机通过过 USSB端口口或串口口下载程程序，立立即在目目标硬件件上进行行调

30、试无需需在线仿仿真器。这这种开发发环境减减少了工工作量，加加速了软软硬件集集成。RRabbbit 提供了了广泛的的驱动函函数库和和例程、免免费的TTCP/IP及及其源代代码。Rabbbit MinniCoore系系列产品品采用超超小型mminii PCCI EExprresss接口，具具有可互互相兼容容的以太太网与WWi-FFi无线线网两个个版本，除除了拥有有Minni的外外型，使使得产品品的设计计更加容容易之外外，它还还配置了了32个个通用输输入/输输出端口口、6个个串行端端口和一一台Raabbiit 550000微处理理器。这这些特点点使其成成为超小小型产品品中最具具成本效效益的网网络连接

31、接解决方方案，既既可用于于网络连连接也可可用于控控制。由由于该模模块具有有设计灵灵活，外外围扩展展功能强强大的特特点，可可以构成成当今体体积最紧紧凑、成成本最低低的嵌入入式解决决方案，可可以为系系统方便便可靠增增加网络络连接。针对其应应用扩展展，本设设计选择择了方案案2，基基于Raabbiit RRCM557000模块实实现煤气气报警器器的方案案。既基于MMinii Coore实实现的家家用煤气气报警系系统，利利用可燃燃气体传传感器检检测某一一环境中中可燃气气体含量量的指标标，对于于可燃气体体的检测测，由于于可燃气体体传感器器输出量量为模拟拟量，需需要将其其进行AA/D转转换后送送给Raabb

32、iit RRCM557000模块，当当其含量量超过设设定值时时，由主主芯片RRabbbit RCMM57000模块块控制蜂蜂鸣器进进行报警警。2.2、Minni CCoree芯片选选择2.2.1、RRCM557000的简介介Minii Coore RCMM57000是RRabbbit半半导体公公司在220088年9月月30日日推出的的一款尺尺寸紧凑凑的经济济型核心心模块，设设计人员员可以将将其用于于小尺寸寸、低价价格、可可实现控控制或采采集且支支持网络络功能的的系统中中去，是是高性能能低成本本的嵌入入式解决决方案。典典型应用用在远程程数据记记录和上上传、储储罐监控控、自动动抄表系系统、远远程能

33、源源管理等等领域。Minii Coore芯芯片选择择了Raabbiit RRCM557000模块。RRabbbit充充分结合合了易于于使用和和最大限限度的降降低产品品成本提提供可以以构成当当今体积积最紧凑凑、成本本最低的的嵌入式式解决方方案。MMinii Coore系系列也是是Rabbbitt产品中中体积最最近凑和和成本最最低的嵌嵌入式解解决方案案，设计计人员可可以为他他们设计计的系统统方便可可靠增加加网络连连接112。Rabbbit Semmicoonduuctoor公司司专注于于此，推推出的产产品在行行业内被被广泛应应用，十十几年来来，以其其产品质质量的高高稳定性性、容易易开发、资资源丰富

34、富、支持持联网等等优点获获得业界界的高度度认可，譬譬如RCCM32200、LLP35500在在工控和和水利、电电力领域域已经成成为行业业内的经经典应用用。这里里要介绍绍的是RRabbbit公公司新推推出的一一款全新新产品MMiniiCorre RRCM557000核心模模块，它它价格低低廉、尺尺寸小、开开发容易易、支持持网络控控制。新的Miini Corre RRCM557000 模块块在体积积极其紧紧凑的mminii PCCI EExprresss板型结结构内集集成了丰丰富的嵌嵌入式功功能，并并且成本本极低。另另外的一一个好处处是，MMiniiCorre RRCM557000为任何何嵌入式式

35、解决方方案提供供可极小小的结构构尺寸。RRCM557000可以在在任何客客户定制制开发的的母板上上增加新新的网络络连接。图8.1RCM557000具备RRabbbit 50000微处处理器，工工作主频频可达550.00 MHHz, flaash memmoryy，两个个时钟(主晶振振和时间间晶振)和为RRabbbit 50000内置置实时时时钟/片片内SRRAM 提供后后备电池池所需的的重启/管理电电路。552-ppin minni PPCI Exppresss插槽槽式的板板边连接接器引出出了RCCM57700的的 I/O总线线，并行行端口和和串口到到 RCCM57700固固定的母母板上。通过

36、客户户定制开开发的母母板，RRCM557000 接收收+3.3 VV供电并并和其它它数字设设备实现现所有CCMOSS兼容的的接口。 主要特点点：(1)微微处理器器为Raabbiit50000(内含1128 KB的的SDRRAM)，主频频为500MHzz；(2)程程序存储储器为11 MBB闪存；(3)332个GGPIOO(可配配置)；(4)66个(可可配置)CMOOS兼容容的串EEl；(5)带带实时时时钟(电电池供电电)；(6)110个88位定时时器，110位和和l6位位定时器器各1个个；(7)有有两路触触发输入入和两路路正交解解码输入入；(8)带带有看门门狗；(9)支支持1001000Baas

37、eT以太太网功能能；(10)接口为为Minni PPCI Exppresss接口口。Rabbbit Corre MMinii Coore模模块用于于加速嵌嵌入式系系统的开开发和实实施。编编程开发发采用我我们经过过业界广广为验证证的 DDynaamicc C开开发系统统，一个个包括编编辑器、链链接器、装装载器和和编译器器在内的的C语言言集成开开发环境境。从计算机机通过 USBB端口或或串口下下载程序序，立即即在目标标硬件上上进行调调试 ，无无需在线线仿真器器。这种种开发环环境减少少了工作作量，加加速了软软硬件集集成。RRabbbit提提供了广广泛的驱驱动函数数库和例例程、免免费的TTCP/IP及

38、及其源代代码。有两种类类型的开开发包供供用户进进行开发发和测试试软件。标标准开发发包包括括你设计计基于该该微处理理器系统统所需要要的基本本组件和和完整的的Dynnamiic CC 软件件开发系系统。RRCM557000开发包包还包括括你评测测RCMM57000所需需要的开开发板。DDigiitall I/O 和和串口板板可以立立即运行行Dynnamiic CC中的例例程从而而快速演演示RCCM57700的的产品特特点。你你可以立立即为RRCM557000模块编编写和测测试包括括以太网网和TCCP/IIP应用用在内的的软件。2.2.2、RRCM557000 的优优点1）使用用完整设设计和生生产的

39、，具具有“运行就就绪/ 编程就就绪”的微处处理器模模块，能能使您快快速完成成产品开开发并投投入市场场。2）比购购买和组组装单独独组件更更具竞争争力的价价格。3）简单单的 CC 语言言程序开开发和调调试。用用于下载载经编译译的 DDynaamicc C.binn 文件件的Raabbiit FFielld UUtillityy。4）能容容纳数万万行代码码大型程程序并存存储丰富富数据的的大容量量存储器器。5）参考考设计使使集成的的以太网网能利用用无需特特许权的的 TCCP/IIP 软软件实现现网络连连接。2.2.3、RRCM557000硬件组组成RCM557000 标准准开发包包包含了了您使用用 R

40、CCM57700 模块所所必须的的必备硬硬件。下下述物品品在开发发包的标标准版本本中提供供。l RCM557000 模块块。l 配有支架架/ 接头头的接口口板。l 配有支架架/ 接头头的应用用电路开开发板。l 能通过接接口板对对 RCCM57700 进行编编程的 USBB 线。2.2.4、RRCM557000模块接接口定义义接口板设设计原理理图图10.1图11.1RCM557000模块接接口包括括了522个接口口，各个个接口定定义如图图12.1所示示。图12.1 RRCM557000模块接接口定义义根据RCCM57700模模块接口口定义可可知，552个接接口可以以划分为为几个主主要部分分：端口

41、口Porrt AA、Poort B、PPortt C、PPortt D、PPortt E、SSeriial Porrt AA、RAAM、MMiscc. II/O等等，具体体如图112.22所示。图12.2 RRCM557000模块端端口说明明RCM557000模块管管脚功能能及说明明详见表表。表13.1表14.1表15.12.3、传传感器的的选择对于煤气气报警器器的实现现，感应应器的选选择也相相当的重重要，是是系统重重要的组组成部分分之一，其其性能对对于系统统的精确确度和实实现范围围有这相相当大的的影响，也也是体现现煤气监监控发展展现状的的标志。2.3.1、一一氧化碳碳传感器器的选择择市面上的

42、的煤气感感应器多多种多样样，特性性价格也也各有不不同。根根据实际际应用和和成本性性价比，本设计一氧化碳气体传感器选择了NG-CO-001型电化学一氧化碳气体传感器，其详情如下4：图16.1NG-CCO-0001型型电化学学一氧化化碳气体体传感器器属工业业级别产产品，通通过成熟熟的电极极制备处处理技术术及传感感器结构构设计，使使其具有有长寿命命、高灵灵敏度、液液体密闭闭性良好好等技术术特点。传传感器与与外部电电路连接接部位通通过接插插元件完完成，利利于传感感器与电电子线路路的兼容容与互换换。产品品组装工工艺简化化，有利利的降低低了产品品成本。用途：工工厂一氧氧化碳浓浓度检测测仪器；气体计计量器具

43、具；空气气质量监监测器；气体变变送器；便携式式仪器配配套元件件等等。（1）NNG-CCO-0001电电化学一一氧化碳碳气体传传感器基基本原理理电化学气气体传感感器由工工作电极极、参比比电极、对对电极构构成，根根据外部部恒电位位电路，传传感器工工作电极极保持一一个稳定定的工作作电位，一一氧化碳碳气体传传感器基基本工作作原理如如下面公公式所示示：UCTUURE工作电极极：COO+H22O=CCO2+2HH+2ee-对电极： OO2+4HH+4ee-=2HH2O总反应： 22CO+O2=2CCO2这样电化化学气体体传感器器根据电电化学反反应电子子转移，从从而定性性并定量量的检测测出被测测气体。参参比

44、电极极主要作作用是保保持工作作电极维维持电化化学反应应的稳定定工作电电压，工工作电极极与对电电极之间间因电化化学反应应形成的的电流与与被测气气体浓度度成线性性关系。此此传感器器属于三三电极方方式，具具有检出出信号稳稳定和线线性关系系良好等等优越性性，在一一般工业业得到较较为广泛泛的应用用。图17.1电化化学传感感器原理理图（2）传传感器基基本结构构：气体传感感器由工工作电极极、对电电极、参参比电极极、电解解质、液液体保持持材料、过过滤干扰扰气体物物质、贵贵金属引引线、接接线柱等等组成，使使用的典典型电极极材料包包括铂、金金、银、铑铑、碳、钌钌、钯等等，传感感器信号号通过引引线传导导到外部部电路

45、，通通过放大大等处理理进行显显示。为为了提高高对被测测气体的的选择性性，通常常在传感感器通气气孔位置置设置过过滤剂，以以消除干干扰气体体造成的的不准确确信号。图17.2电化化学气体体传感器器典型构构造（3）电电化学气气体传感感器优点点：1）对于于气体的的浓度能能够线形形输出信信号重现现性好2）对被被测气体体具有良良好选择择性，不受温温湿度的的影响3）空气气中的输输出值漂漂移小，可可以获得得稳定的的输出信信号4）功耗耗低，电电池即可可驱动器器工作5）体积积小，重重量轻，作作为便携携式仪器器首选6）本质质安全结结构，机机械性能能稳定（4）电电化学一一氧化碳碳气体传传感器基基本特点点：本质特征征：N

46、GG-COO-0001型电电化学一一氧化碳碳气体传传感器属属工业级级别产品品，通过过成熟的的电极制制备处理理技术及及传感器器结构设设计，使使其具有有长寿命命、高灵灵敏度、液液体密闭闭性良好好等技术术特点。传传感器与与外部电电路连接接部位通通过接插插元件完完成，利利于传感感器与电电子线路路的兼容容与互换换。产品品组装工工艺简化化，有利利的降低低了产品品成本。图18.1用途：工工厂一氧氧化碳浓浓度检测测仪器；气体计计量器具具；空气气质量监监测器；气体变变送器；便携式式仪器配配套元件件等等。工作及保保存条件件： 工作温度度2050工作湿度度1590%RH保存环境境温度00200工作气压压1attm

47、100% 保存期限限6个月月以内密密闭容器器检知对象象气体一一氧化碳碳测定范围围0110000ppmm输出电流流4010nnApppm重复性误误差 2%响应时间间(t990)30秒秒基准线位位移(-2050) 1100pppm 2.33.2、氢氢气传感感器的选选择图18.2 TGSS8222TF传传感器因因装有活活性炭过过滤器，消消除了杂杂质气体体的影响响，对有有机溶剂剂或其他他挥发性性气体的的灵敏度度低，而而对氢气气和一氧氧化碳的的灵敏度度高，非非常适合合用于检检测人工工煤制气气。在这这里我们们主要他他对对氢氢气的检检测功能能能。右图是典典型的灵灵敏度特特性，全全部是在在标准试试验条件件下得出出的结果果。纵坐标以以传感器器电阻比比（Rss/Roo）表示示，Rss，Roo的定义义如下： Rs 不同浓浓度气体体中的电电阻值 Ro 10000p