【正文】 5410AD 單片機內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、濃度比較，對數(shù)據(jù)進行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉(zhuǎn)化成為對應(yīng)的十進制濃 度值；最后，將實際可燃性氣 體濃度送入液晶，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。經(jīng)過對比上述兩種煙霧傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導體煙霧傳感器的優(yōu)點更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價格便宜，且不會發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護成本較低等。因此，經(jīng)常對傳感器進行標定，是保證其準確性的必要的途徑。 煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的 3 含量轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機，進 而由單片機完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報警控制等工作。為方便檢測與監(jiān)控，使儀器測試人員及用戶能夠直 觀地觀察到環(huán)境中的可燃煙霧濃度值，可將濃度值送到顯示屏中。 煙霧檢測報警器的方案設(shè)計 煙霧檢測報警器是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應(yīng)包括：煙霧信號采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路。若有燃氣泄漏，檢漏儀便會發(fā)出聲光報警，同時數(shù)字顯示煙霧濃度，以便及時采取安全措施，防止爆炸等惡性事故的發(fā)生。 (1)民用火災(zāi)煙霧報警器 ： 民用火災(zāi)煙霧報警器為居民家庭用的火災(zāi)報警器 ,一般安裝在廚房，遇到火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧時 ，報警器可發(fā)出聲光報警，或同時伴有數(shù)字顯示，同時聯(lián)動外部設(shè)備 ， 有的報警器可自動開啟排風扇，把煙霧排出室外 。我國在 70 年代初期開始研制煙霧報警器，生產(chǎn)型號多樣、品種較齊全，應(yīng)用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)擴展到幾乎所有危險作業(yè)環(huán)境的各種類型報警器，產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加。近十年來，農(nóng)村的沼氣使用也得到了極大的發(fā)展。該報警裝置是石油化學工業(yè)、有 毒 氣體泄漏可能的生產(chǎn)工廠及家庭防火防爆必備的儀器。 為了早期發(fā)現(xiàn)和通報火災(zāi)，防止和減少火災(zāi)危害，保護人身和財產(chǎn)安全 ，保衛(wèi)社會主義現(xiàn)代 化 建設(shè) ，防止火災(zāi)引起燃燒、爆炸等事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失，甚至危及生命安全。為了減少這類事故的發(fā)生，就必須對煙霧進行現(xiàn)場實時檢測，采用先進可靠的安全檢測儀表，嚴密監(jiān)測環(huán)境中煙霧的濃度，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取有效措施，避免事故發(fā)生，才能確保工業(yè)安全和家庭生活安全。 目前我國已有許多城市鋪設(shè)了煤氣管道，使用人口約達二億人，煤氣發(fā)生基地及中轉(zhuǎn)站也達幾千家。到 2021 年底，全國沼氣池數(shù)量已達近 1300 萬座，這就為檢測沼氣濃度的儀器提供了市場。但主要是在引進國外先進的傳感器技 術(shù)和先進的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，進 行研究與開發(fā)形成自己的特色。 (2)工業(yè)用煙霧報警器及有毒有害煙霧報警器 ： 工業(yè)用煙霧報警器及有毒有害煙霧報警器只是檢測探頭有差異，而在原理和應(yīng)用中都很相近?？刂破髋c探測器結(jié)合使用，可在防爆現(xiàn)場長期監(jiān)測煙霧的濃度。煙霧信號采集電路一般由煙霧傳感器和模擬放大電路組成，將煙霧信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號。方便調(diào)節(jié)報警限，可以加入按鍵。傳感器作為煙霧檢測報警器的信號采集部分，是儀表的核心組成部分之一。一般連續(xù)使用兩個月后應(yīng)對傳感器進行量程校準，這種經(jīng)常性對傳感器的維護，無形中加大了工作人員的工作量，同時增加了報警器的維護成本 。因此，本設(shè)計采用半導體煙霧傳感器作為報警器煙霧信息采集部分的核心。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(fù)時間就越快。 當然幾種狀態(tài)的報警信號是各不相同的。 圖 可燃性氣體檢測報警器結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)本設(shè)計要求及使用環(huán)境、成本等因素選用的 MQ2 型半導體電阻式煙霧敏感 器件。它一方面要接收來自傳感器送來的煙霧濃度對應(yīng)的模擬信號和故障檢測信號，另一方面要對兩種 信號分別進行處理，控制后續(xù)電路進行相應(yīng)動作；與此同時查詢是否有鍵按下的請求。 5 單片機的選擇 單片機是煙霧檢測報警器的核心部件，一方面它要接收來自傳感器的煙霧濃度的模擬信號和故障檢測信 號，另一方面要對兩種信號分別進行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作；同時，查詢是否有鍵按下的命令。 匯編語言對于不同的 CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。 STC12 系列單片機具有高速、低功耗、超強抗干擾等優(yōu) 點，是新一代 8051 單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，速度卻比 8051 單片機快 812 倍。 Flash 存儲器的掉電保護功能可用于程序數(shù)據(jù)保存，可以按字或字節(jié)讀寫，最小擦除單位為 1段，經(jīng)過擦除的位為“ 1”，寫入位為“ 0”。在對同一個 I/O 口進行操作 前要選擇其要實現(xiàn)的功能，這樣大大地增強了端口的功能和靈活性。這樣， A/D 轉(zhuǎn)換和 I/O 口可以靈活的運用，節(jié)省了軟件及時間。本系統(tǒng)采用的半導體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個參考電阻，再經(jīng)過一個放大電路即可發(fā)送給 ADC 采集。同相比例運算電路中反饋的組態(tài)為電壓串聯(lián)負反饋，同樣可以利用理想運放工作在線性區(qū)時的兩個特點來分析其電壓放大倍數(shù)。如果不接 R3和 R4，則此電 路就成了電壓跟隨器， 它可以減少電路模塊間由于阻抗引起的干擾。報警裝置采用 無源壓電式 KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用于家用煤氣報警器的報警聲音源。顯示濃度級別，其主要技術(shù)參數(shù) 如下：模塊工作電壓： ； 工作電流： 80ma,每段 10ma； 字高： ； 環(huán)境相對濕度： 85％ ； 視角： 6:00 ； 工作溫度： 10+50176。單片機 STC12C5410AD 的 18 腳、 9 12 腳、 13 腳，控制輸出的狀態(tài)指示燈。 當煙霧濃度超過報警限，報警器發(fā)出鳴叫，用戶到達現(xiàn)場，