基于51單片機的煙霧探測器報告(已修改)
2025-04-26 04:01 本頁面
【正文】 西華大學課程設(shè)計說明書 1 前言煙霧濃度測試儀，也以根據(jù)工程的要求同各種滅火設(shè)施和通訊裝置聯(lián)動，以形成中心控制系統(tǒng)。即由自動報警、自動滅火、安全疏散誘導、系統(tǒng)過程顯示、消防檔案管理等組成一個完整的消防控制系統(tǒng)。 火災(zāi)探測器是探測火災(zāi)的儀器，由于在火災(zāi)發(fā)生的階段，將伴隨產(chǎn)生煙霧、高溫和火光。這些煙、熱和光可以通過探測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枅缶蚴棺詣訙缁鹣到y(tǒng)啟動，及時撲滅火災(zāi)。 煙霧探測器種類 目前常用的有三種步進電動機： (1) 離子感煙式探測。它是在電離室內(nèi)含有少量放射性物質(zhì)，可使電離室內(nèi)空氣成為導體，允許一定電流在兩個電極之間的空氣中通過，射線使局部空氣成電離狀態(tài)，經(jīng)電壓作用形成離子流，這就給電離室一個有效的導電性?！ ?2) 光電感煙探測器。它是利用起火時產(chǎn)生的煙霧能夠改變光的傳播特性這一基本性質(zhì)而研制的?！ ?3) 紅外光束感煙探測器。它是對警戒范圍內(nèi)某一線狀窄條周圍煙氣參數(shù)響應(yīng)的火災(zāi)探測器。 工作原理煙霧探測器就是通過監(jiān)測煙霧的濃度來實現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙霧探測器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正、負離子，在電場的作用下各自向正負電極移動。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報警信號，通知遠方的接收主機，將報警信息傳遞出去。2 總體方案 方案比較 方案一：采用通用的低成本單片機作為下位機的主控制器，外加ADC0832采集煙霧傳感器的模擬信號，經(jīng)過單片機的運算處理過后，把數(shù)據(jù)通過外加的USB模塊傳到PC機，PC機上用VC++軟件上位機對煙霧信號實時監(jiān)控，若達到閾值，則報警。 方案一 方案二：采用飛思卡爾公司具有低功耗的內(nèi)核設(shè)計為ARM COTEX M4的32bit高性能單片機Kinetis60作為下位機的主控制器 ，該單片機內(nèi)置高性能的16bit ADC,，省去很多處部電路。煙霧模擬信號經(jīng)過單片機的運算處理過后，PC機上用LabVIEW軟件上位機對煙霧信號實時監(jiān)控，若達到閾值，則報警。 方案二 方案論證和選擇方案論證：方案一使用價格低廉的8位單片機，另外增加了ADC芯片和USB模塊芯片，電路相對比較復雜，上位機軟件選用微軟公司的VC++，它具有十分優(yōu)秀的靈活性，便于開發(fā)人員的靈活設(shè)計，但程序設(shè)計相對復雜。方案二使用高性能的單片機Kinetis60，它片內(nèi)外設(shè)豐富，方便設(shè)計，但是價格相對較高，上位機軟件選用NI公司的圖形化編程軟件LabVIEW,它編程方便，開發(fā)十分方便，但靈活性相對VC++差一些.方案選擇：根據(jù)設(shè)計的設(shè)計難易程度和可操作性，由于本設(shè)計更多偏向于設(shè)計的便捷性和較強開放性，經(jīng)過和指導老師商量，采用飛思卡爾公司具有低功耗的內(nèi)核設(shè)計為ARM COTEX M4的32bit高性能單片機Kinetis60作為下位機的主控制器, 它片內(nèi)外設(shè)豐富能省去很多處部電路，PC機上用LabVIEW軟件上位機對煙霧信號實時監(jiān)控，編程方便和開發(fā)十分方便，所以我最終選擇方案二來進行課程設(shè)計。 3 單元模塊設(shè)計本論文中的煙霧濃度測試儀以K60單片機為控制核心，采用MQ2型電阻式半導體傳感器采集煙霧信息。首先，傳感器送來的煙霧濃度對應(yīng)的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入片內(nèi) A/D轉(zhuǎn)換、然后送入單片機進行濃度比較，并判斷濃度值是否超出報警限，當濃度處于正常狀態(tài)綠燈長亮，當煙霧濃度超出設(shè)定的限定值時，發(fā)出聲音報警并伴隨紅燈閃亮。另外由于煙霧傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應(yīng)越 快，響應(yīng)時間和恢復時間就越快。為提高響應(yīng)時間，保證傳感器準確地、 穩(wěn)定地工作，報警器需要向煙霧傳感器持續(xù)輸出一個5V的電壓。 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計 單片機引腳圖 單片機引腳圖上圖為單片機的引腳圖，該單片機共有28個引腳，其片內(nèi)外設(shè)相當豐富，主頻最高可達100M。，我選用LM1117為其供電，輸出通過LRC濾波網(wǎng)絡(luò)濾除紋波；單片機需要晶振才能正常工作，考慮其性能，我選用50MHZ的有源晶振作為時鐘輸入；其調(diào)試接口采用方便的JTAG協(xié)議，方便設(shè)計和在線調(diào)試，是快速高效地完成課題設(shè)計的有力保證。 感煙傳感器電路本設(shè)計
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1