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基于MSP430F135單片機與DSl8820芯片設計煤礦瓦斯濃度無線監測系

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  煤炭作為一種重要的能源,在工業生產等許多方面發揮著舉足輕重的作用,關系著國民經濟的命脈。煤炭開采中的安全問題一直是受到極大重視的。如果一旦出現安全問題,不僅會造成巨大的經濟損失,而且直接威脅到煤炭工人的生命安全。近年來,我國煤炭開采的安全問題形勢不容樂觀,各地礦難時有發生,特別是一些小煤礦更存在著嚴重的安全隱患。所以,采取現代安全監測措施勢在必行。

  整個系統包括240個下位機、一個上位機和一臺PC機。本系統采用無線通信方式,上位機發同步信號,下位機依次在各自時隙向上位機發送數據,每隔15分鐘發送一次。瓦斯傳感器

  單片機和無線收發模塊組成,用于現場監測,對采集到的數據進行打包,并通過無線收發模塊將數據傳給上位機。上位機也是由單片機和無線收發模塊組成,主要作用是負責整個系統的同步和接收下位機發送來的數據,并轉發給PC機。本系統采用TI公司生產的MSP430

  電流是微安級;速度快,最快指令周期達到125 ns,外圍部件豐富,擁有A/D轉換器,比較器,兩個16位定時器,6個8位并行端口等。無線通信采用CHIPCON公司生產的CCl000無線 MHz范圍內的ISM頻段,通常應用于低功耗無線通信。溫度傳感器使用DALLAS公司的DSl8820。瓦斯傳感器使用我國自己生產的MJC4/3.0L。2、 數據的采集DSl8820采用單總線通信方式,與單片機連接時只需要外接一個5.1 kΩ左右的上拉電阻

  簡單明了。測溫的范圍是一55℃~+125℃。轉換結果為9~12位,當結果為12位時,最小分辨率可以達到O.062 5℃。在本系統中,在初始化階段將轉換結果設置為9位,相應的分辨率為O.5℃,并且完成一次轉換只需要93.75 ms,遠遠小于12位轉換時所需的750 ms。由于在數據幀中用一個字節表示溫度,所以要進行一次右移,結果為整數。

  每次數據發送之前進行10次溫度數據的采集,然后取平均值,以保證數據更加可靠、準確。MJC4/3.0L型催化元件根據催化燃燒效應的原理工作,由檢測元件和補償元件配對組成電橋

  的兩個臂,遇可燃性氣體時檢測元件電阻升高,橋路輸出電壓變化,該電壓變量隨氣體濃度增大而成正比例增大,補償元件起到溫濕度補償作用。它具有以下特點:橋路輸出電壓呈線性,響應速度快,元件工作穩定,能夠抗H2S中毒。被廣泛應用于工業現場的天然氣、液化氣、煤氣、烷類等可燃性氣體及汽油、醇、酮、苯等有機溶劑蒸汽的濃度檢測。

  存儲,定時到時合上開關K,放電。同樣。每回發送數據之前進行10次數據采集并取平均。如果得到的結果大于設定的電壓,下位機報警,現場發光二極管閃爍。3 、系統工作流程本系統是無線監測系統,下位機電路采用鋰電池

  MSP430F135單片機的工作電流為300μA,在睡眠狀態下不到2μA。為了節約能耗,將15分鐘分成90個時隙。上位機每隔lO s發一次時隙代碼Tc,Tc=0x00~0x59,每次發完后轉到接收狀態。上位機發送的數據幀包括4個字節的前導碼,1個字節的開始界定符0xF3,1個字節時隙代碼TC,并加上一個字節的CRC校驗碼提高無線傳輸的可靠性,因此一個數據幀共有7個字節,約需要12 ms。(CCl000的傳信率設置為4.8 kbps)

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