一種基于Atmega16單片機的瓦斯監(jiān)測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是應(yīng)用于煤炭工業(yè)領(lǐng)域的采礦安全監(jiān)測裝置，具體地涉及一種基于Atmegal6單片機的瓦斯監(jiān)測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，井下作業(yè)的安全越來越需要得到保障。由于在礦井掘進及采煤過程中瓦斯隨時都可能涌出，這種情況對現(xiàn)場采礦的工作人員的生命安全造成潛在的威脅。瓦斯事故一直都是煤礦生產(chǎn)中的高發(fā)事故，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故高居不下。因此井下瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測是煤礦安全生產(chǎn)的一個極重要環(huán)節(jié)。瓦斯燃點很低，在空氣中含量達5%-15%時，遇到明火就會爆炸。如果在瓦斯?jié)舛刃∮?%之前就及時發(fā)現(xiàn)危險的存在，并采取有效的避險及通風(fēng)措施，就可以避免礦難事故的發(fā)生。
[0003]在礦體沒有開采之前，巖體處十平衡狀態(tài)。當?shù)V體開采后，形成了地下空間，破壞了巖體的原始應(yīng)力，引起巖體應(yīng)力重新分布，并一直延續(xù)到巖體內(nèi)形成新的平衡為止。在應(yīng)力重新分布過程中，使圍巖產(chǎn)生變形、移動、破壞，從而對工作面、巷道及圍巖產(chǎn)生壓力。通常把由開采過程而引起的巖層運動對支架圍巖所產(chǎn)生的作用力，叫做礦山壓力簡稱礦壓。而在礦壓作用下所引起的一系列力學(xué)現(xiàn)象，如頂板下沉和垮落、底板鼓起、片幫、支架變形和損壞、充填物下沉壓縮、煤巖層和地表移動、露天礦邊坡滑移、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等現(xiàn)象，均稱之為礦山壓力顯現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，本發(fā)明具有準確度高、低成本、低功耗的特點。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，其中包括控制器模塊，瓦斯監(jiān)測模塊、顯示模塊、報警模塊、存儲模塊、RS-485通信模塊以及供電管理模塊；其結(jié)構(gòu)要點是:Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置供電管理模塊,可輸出3V、5V電壓；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置EEPR0M、互斯傳感器，還有L E D顯示模塊、聲光報警模塊、R S 4 8 5通信模塊；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置的電路模塊和Atmegal6單片機控制器本身都由供電管理模塊供電。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述控制器模塊采用AVR系列中的Atmegal6單片機它是基于增強的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，其具有16KB的Flash, 12位A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、支持6種睡眠模式、具有O — 16M的可選速度等級；另外還具有JTAG接口，便于程序的調(diào)試。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述瓦斯監(jiān)測模塊采用MJC4/3.0L型催化元件，其探測范圍為O— 100%LEL。
[0009]進一步地，所述顯示模塊由共陰數(shù)碼管和驅(qū)動芯片CH452組成，其內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8位數(shù)碼管或者64只LED，與單片機采用SPI接口串行通信。
[0010]本發(fā)明的有益效果是。
[0011]本發(fā)明采用采用性能強大的Atmegaie控制器，其片上豐富的外設(shè)資源大大減少了外圍器件，提高了整個系統(tǒng)的可靠性，適合于礦井下工作的安全監(jiān)測。隨著設(shè)計功能的拓展，還可實現(xiàn)井下其它環(huán)境因素(溫度、風(fēng)速、CO氣體)的全面監(jiān)測，具有廣闊的應(yīng)用前景和實用價值。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種基于Atmegal6單片機的瓦斯監(jiān)測儀系統(tǒng)框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀主程序流程圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀系統(tǒng)框圖。
[0015]圖中包括控制器模塊，瓦斯監(jiān)測模塊、顯示模塊、報警模塊、存儲模塊、RS-485通信模塊以及供電管理模塊；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置供電管理模塊,可輸出3V、5V電壓；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置EEPR0M、互斯傳感器，還有L E D顯示模塊、聲光報警模塊、R S 4 8 5通信模塊；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置的電路模塊和Atmegal6單片機控制器本身都由供電管理模塊供電。
[0016]如圖2實施例所示，為本發(fā)明一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀主程序流程圖。系統(tǒng)上電以后，主程序首先完成初始化工作，由于瓦斯傳感器存在一定程度的零漂，系統(tǒng)將在初始化工作中進行校零處理，在設(shè)置定時器和串行通信口相關(guān)參數(shù)后進入循環(huán)處理:單片機對瓦斯監(jiān)測模塊輸出的電壓信號進行采集，根據(jù)處理后的結(jié)果進行顯示，判斷是否報警，同時將瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)保存在單片機外部的e印rom芯片中。當接收到上位機的指令時，單片機將立即上傳數(shù)據(jù)，待傳送完畢時再進行信號采集處理工作。
【主權(quán)項】
1.一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，其中包括控制器模塊，瓦斯監(jiān)測模塊、顯示模塊、報警模塊、存儲模塊、RS-485通信模塊以及供電管理模塊；其特征在于:Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置供電管理模塊，可輸出3V、5V電壓；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置EEPROM、互斯傳感器，還有LED顯示模塊、聲光報警模塊、R S 4 8 5通信模塊；Atmegal6單片機控制器外部設(shè)置的電路模塊和Atmegal6單片機控制器本身都由供電管理模塊供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，其特征在于:所述控制器模塊采用AVR系列中的Atmegal6單片機它是基于增強的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，其具有16KB的Flash，12位A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、支持6種睡眠模式、具有O — 16M的可選速度等級；另外還具有JTAG接口，便于程序的調(diào)試。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，其特征在于:所述瓦斯監(jiān)測模塊采用MJC4/3.0L型催化元件，其探測范圍為O — 100%LEL。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Atmegaie單片機的瓦斯監(jiān)測儀，其特征在于:所述顯示模塊由共陰數(shù)碼管和驅(qū)動芯片CH452組成，其內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8位數(shù)碼管或者64只LED，與單片機采用SPI接口串行通信。
【專利摘要】一種基于Atmega16單片機的瓦斯監(jiān)測儀。本發(fā)明具有準確度高、低成本、低功耗的特點。其中包括控制器模塊，瓦斯監(jiān)測模塊、顯示模塊、報警模塊、存儲模塊、RS-485通信模塊以及供電管理模塊；其結(jié)構(gòu)要點是：Atmega16單片機控制器外部設(shè)置供電管理模塊，可輸出3V、5V電壓；Atmega16單片機控制器外部設(shè)置EEPROM、互斯傳感器，還有ＬＥＤ顯示模塊、聲光報警模塊、ＲＳ４８５通信模塊；Atmega16單片機控制器外部設(shè)置的電路模塊和Atmega16單片機控制器本身都由供電管理模塊供電。
【IPC分類】E21F17/18
【公開號】CN105507952
【申請?zhí)枴緾N201410489206
【發(fā)明人】史樹元
【申請人】史樹元
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月23日