【正文】 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1C13 0 p FX1CR Y S T A LQ1NP NR11 0 kB U Z 1B UZ Z E RC40 .1 u FC23 0 p FC32 2 u FR21 0 k 圖 晶振電路與復(fù)位電路 聲音報(bào)警器 聲光報(bào)警電路在 AT89C51 的控制下，可以 根據(jù)不同的情況（火災(zāi)、異常、故障 )，發(fā)出不同的聲光信號報(bào)警。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位 操作比較簡單 ,只有兩種復(fù)位方式 ,即手動復(fù)位和加電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是手動 復(fù)位 方式 。本設(shè)計(jì)中使用石英晶體，電容的容值設(shè)定為 30pF。 晶振電路與復(fù)位電路 晶振電路 晶振電路 視 為單片機(jī) AT89C51 工作提供時(shí)鐘信號 的 ，芯片中有一個(gè)高增益反相放大器，該放大器的輸入端 引腳是 XTAL1,輸出端 引腳 是 XTAL2。由于溫度、煙霧信號調(diào)理電路運(yùn)放 LM324 接直流電源 ，電路中有直流，所以在電路中設(shè)計(jì)了起隔直通交的電容。 12 圖 溫度 傳感器 的 放大和濾波 電路 電路設(shè)計(jì)中要求高輸入低輸出，故放大電路、濾波電路的前置電阻 R R8 的阻值設(shè)為 10K。 （ 5） 輸出 鎖存器可存放和輸出轉(zhuǎn)化得到的數(shù)字量 。 2 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16IN31IN42IN53IN64IN75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319IN228IN127IN026A L E22U2A DC 0 8 0 9 圖 ADC0809芯片的引腳圖 ADC0809 具有以下 功能 : （ 1） 8位 分辨率 。芯片可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程，其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，能 反復(fù)擦寫有效地降低開發(fā)成本。本設(shè)計(jì)使用的控制芯片是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51，高性能 CMOS8 位微處理器。表 2中 GS==00 時(shí)，靈敏度為 mV /℃ 。 從圖可看出， LM94022 的輸出電壓與感測的溫度是 反比 關(guān)系，并且其線性度極好 。 根據(jù)測 量溫度的范圍和 系統(tǒng) 電路的工作電壓選擇 比較合理的 。 NIS09C 傳感器的功耗比較低也 普 遍 適 用 ,靈敏度 也比較高 。溫度傳感器只有在溫度發(fā)生較為大的變化時(shí)才能檢測到，而溫度突然升高時(shí)火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，火苗已經(jīng)出現(xiàn)，所以溫度傳感器檢測不適用于火災(zāi)發(fā)生的早期，但可在火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙霧較少時(shí)再次報(bào)警，它往往感測的范圍較小，一般安裝在 不宜安裝感煙探測器的區(qū)域。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)， 正離子和負(fù)離子被吸附到煙霧粒子上， 使正、負(fù)離子相互中和的概率增加，這樣 煙霧粒子濃度大小 可以 以電流變化量大小表示出來，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)參數(shù)的檢測。高分子氣敏元件由于具有易操作性、工藝簡單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在 檢測毒性煙霧和食品鮮度等方面具有重要作用。它主要適用于毒性煙霧檢測。這無形中加大了工作人員的工作量，同時(shí)增加了報(bào)警器的維護(hù)成本。 (b)接觸燃燒式傳感器 原理 :當(dāng)易燃煙霧接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒。 以下對幾種常見煙感傳感器作一介紹 . （ a） 半導(dǎo)體煙霧傳感器（半導(dǎo)體氣敏傳感器） 半導(dǎo)體煙霧傳感器一般包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的煙霧傳感器和用半導(dǎo)體器件制作的煙霧傳感器。主程序是一個(gè)無限循環(huán)體，其流程是：先 對系統(tǒng)的各部分包括單片機(jī)各個(gè) 端 口輸入輸出的設(shè)置、外圍驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)存儲電路等完成初始化，再 對程序進(jìn)行初始化，最后執(zhí)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務(wù) ,查詢判斷任務(wù)和判斷后的驅(qū)動各狀態(tài)。 (4)火災(zāi)報(bào)警功能 :火災(zāi)真正發(fā)生時(shí)也就是溫度和煙霧都較高時(shí) ， 會 發(fā)出聲光報(bào)警信息。若發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)會驅(qū)動蜂鳴器和指示燈報(bào)警。 若以此硬件設(shè)計(jì)中我會加入溫度傳感器和煙感傳感器配合工作 ,互補(bǔ)各自的不足， 大大的降低了報(bào)警器的誤報(bào)率 ,起火過程曲線如圖 所示。 5：對 本次論文的撰寫進(jìn)行總結(jié)，并 對煙感 報(bào)警器的發(fā)展前景進(jìn)行展望。主要介紹課題的研究背景和意義 和 論文的章節(jié)安排?；馂?zāi)報(bào)警器就是為了滿足這一需求而研制的，并且火災(zāi)報(bào)警器得自身功能隨科技的發(fā)展和人們需求也在不斷地提高，在功能、結(jié)構(gòu)、形式等方面不斷地完善。 關(guān)鍵詞 單片機(jī) AT89C51 ADC0809 傳感器 Summary The design of the design of a smoke alarm, the scene temperature, smoke, etc. signal into electrical signal detected by the sensors (including temperature sensitive and smoke), amplification and filtering circuit of the sensor output electrical signal fed to the A / D converter circuit, the pletion of the smoke sensor and temperature sensor output analog signal to digital signal conversion, the microcontroller to determine whether the site fire. If a fire occurs, the system will drive the buzzer and the alarm indicator. As the system uses highperformance microcontroller chip as the core and high sensitivity smoke sensors, and the use of sound and light form of two alarm alarm, much of the good accuracy and reliability of the system. Keywords AT89C51 MCU。 1 摘 要 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)煙感報(bào)警器，通過傳感器 (包括溫感和煙感 )將現(xiàn)場溫度、煙霧等信號轉(zhuǎn)化為可檢測的電信號，放大和濾波電路將傳感器輸出的電信號送入 A /D 轉(zhuǎn)換電路 ,完成煙霧傳感器和溫度傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。 ADC0809 sensor 2 目 錄 1 引言 ............................................................. 3 課題研究的背景和意義 ...............................................3 本文內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排 .................................................3 2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) ......................................... 2 火災(zāi)的煙霧產(chǎn)生過程和溫度升高過程 ...................................2 系統(tǒng)硬件總體構(gòu)架 .............................................3 系統(tǒng)軟件總體構(gòu)架 .............................................4 系統(tǒng)主要器件的選擇 .................................................5 傳感器的選擇 .................................................5 單片機(jī)芯片的選擇 .............................................9 3 火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................ 11 信號放大和濾波電路 ................................................11 晶振電路與復(fù)位電路 ................................................13 晶振電路 .....................................................13 復(fù)位電路 ....................................................14 聲光報(bào)警電路 ......................................................14 聲音報(bào)警器 ...................................................14 光報(bào)警器 .....................................................15 數(shù)據(jù)采集電路 ......................................................15 4 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ............................................ 18 軟件開發(fā)環(huán)境 ......................................................18 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ..............................................18 據(jù)采集程序 ..................................................19 火災(zāi)判斷與報(bào)警程序 ...........................................20 軟件調(diào)試 ..........................................................21 5 總結(jié) ............................................................ 22 參考文獻(xiàn) .......................................................... 24 附錄 ............................................... 錯誤 !未定義書簽。 們逐漸認(rèn)識到 火災(zāi)預(yù)防 ,火災(zāi)報(bào)警 和消防工作的重要性， 如果有火災(zāi)報(bào)警 有的 火災(zāi)自動報(bào)警 器能在火災(zāi)發(fā)生之前提前檢測到火災(zāi) 的 即將發(fā)生 ,它能根據(jù)火災(zāi)的早期特征煙霧或溫度的變化檢測到火情并及時(shí)報(bào)警告知人們做好預(yù)防 ， 可將火災(zāi)帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低限度。 2:介紹了煙感 報(bào)警器的 原理， 選擇合適的傳感器 ,給出 煙感 自動報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)架，分別給出硬件和軟件的整體構(gòu)架， 并一一介紹硬件系統(tǒng)的主要器件選型 。 2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 火災(zāi) 的煙霧 產(chǎn)生 過程 和溫度升高過程 一般 可燃物在燃燒時(shí) 先 產(chǎn)生燃燒氣體， 繼而產(chǎn)生 煙霧，在氧氣充足的條件下 就會完全燃燒而產(chǎn)生 火焰，發(fā)出可見光和不可見光，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高。 圖 起火過程曲線