【正文】 編程Flash和靈巧的8 位CPU，因?yàn)榫邆溥@些條件，STC89C52可以為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供超有效、高靈活的解決方案[10]。其中，51系列單片機(jī)有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)，比如價(jià)錢便宜，I/O口多，程序空間大。 單片機(jī)的選型單片機(jī)是煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)最關(guān)鍵的一部分，并且具有多種功能，它可以用來(lái)接收火災(zāi)信號(hào)，當(dāng)接收到信號(hào)之后，就會(huì)啟動(dòng)報(bào)警裝置顯示，然后執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警。但是從另一個(gè)角度來(lái)看，比如說(shuō)就其功能而言，它在火災(zāi)發(fā)生的早期也能實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。在正常的情況下，平常光源發(fā)出的光，它會(huì)通過(guò)透鏡照射到光敏元件上，這個(gè)時(shí)候如果沒有什么特殊情況，電路就會(huì)保持正常。由于它能使兩極板間空氣分子電離為正、負(fù)離子，使電極之間原來(lái)不導(dǎo)電的空氣具有導(dǎo)電性。但是其最大的缺點(diǎn)就是選擇性較差。半導(dǎo)體煙霧傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)導(dǎo)致敏感元件阻值變化而制成的。使用接觸燃燒式傳感器，其最大的缺點(diǎn)是探頭很容易發(fā)生阻緩和中毒現(xiàn)象。煙霧傳感器作為報(bào)警器中不可缺少的核心器件，它決定了所采集的煙霧濃度信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性，煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示[5]。 設(shè)計(jì)方案的選擇 煙霧檢測(cè)傳感器選型 圖1煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖煙霧傳感器是測(cè)量裝置和控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)模塊分為軟件和硬件兩個(gè)部分。該報(bào)警系統(tǒng)的最基本組成部分應(yīng)包括：信號(hào)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、字符顯示電路、聲光報(bào)警電路和安全保護(hù)電路等部分[2]。 我國(guó)在70年代初期就已經(jīng)開始了對(duì)煙霧報(bào)警器研究，一方面是由于社會(huì)的需要，另外一方面也為了減少國(guó)家的經(jīng)濟(jì)損失，在生產(chǎn)的過(guò)程中，生產(chǎn)型號(hào)多樣化、品種也比較齊全，應(yīng)用范圍從開始單一的煉油系統(tǒng)到后面擴(kuò)展到幾乎所有危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境的各種類型報(bào)警器，囊括的種類極其之多，產(chǎn)品數(shù)量也在不斷增加。 國(guó)外從20世紀(jì)30年代開始研究及開發(fā)煙霧傳感器，且發(fā)展迅速，一方面是因?yàn)槿藗儼踩庾R(shí)增強(qiáng)，對(duì)環(huán)境安全性和生活舒適性要求提高；另一方面是因?yàn)閭鞲衅魇袌?chǎng)增長(zhǎng)受到政府安全法規(guī)的推動(dòng)?；馂?zāi)一旦發(fā)生便是一場(chǎng)巨大的災(zāi)難，很有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及個(gè)人的生命安全。在早期時(shí)候，防止和發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，減少經(jīng)濟(jì)損失，是必須要做的一個(gè)重要事情。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)1996年~2002年煙霧傳感器年均增長(zhǎng)率為27%~30%[1]。不過(guò)從發(fā)展的角度來(lái)看，我們大都是在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的傳感器技術(shù)，并且在國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)之上，對(duì)其進(jìn)行研究從而大力開發(fā)屬于自己的特色火災(zāi)報(bào)警器。設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器具有顯示報(bào)警狀態(tài)，為適應(yīng)家庭和工業(yè)等場(chǎng)所對(duì)可燃性易爆煙霧安全性等要求。系統(tǒng)硬件電路主要分為數(shù)碼管顯示電路、狀態(tài)指示燈電路、聲音報(bào)警電路、數(shù)據(jù)收集等四大部分。而煙霧報(bào)警器的信號(hào)采集由煙霧傳感器負(fù)責(zé)。方案一：接觸燃燒式傳感器。一般在連續(xù)使用兩個(gè)月后應(yīng)對(duì)該傳感器進(jìn)行維護(hù)。按照敏感機(jī)理分類，半導(dǎo)體煙霧傳感器可分為電阻式和非電阻式。該傳感器己成為世界上產(chǎn)量最大、使用最廣的煙霧傳感器之一。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。但是一旦有煙霧從中阻隔光的照射，就會(huì)導(dǎo)致到達(dá)光敏元件上的光減少，這個(gè)時(shí)候光敏元件就把光強(qiáng)的變化轉(zhuǎn)化成電的變化，在火災(zāi)產(chǎn)生的初期利用光散射原理對(duì)煙霧進(jìn)行探測(cè)，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。有時(shí)候根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)煙霧種類的不同要求，在使用條件的各種考慮下，半導(dǎo)體煙霧傳感器對(duì)于各種場(chǎng)合都比較適合，在眾多煙霧傳感器的應(yīng)用特性的對(duì)比之下，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體煙霧傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出。在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制功能中，對(duì)單片機(jī)的運(yùn)算速度具有較高的要求，使檢測(cè)人員和用戶在報(bào)警器系統(tǒng)正常工作時(shí)能夠及時(shí)地觀測(cè)到實(shí)時(shí)的煙霧濃度等級(jí)，并進(jìn)行相應(yīng)處理。因此，在測(cè)控操作系統(tǒng)中，使用51系列單片機(jī)是最理想的選擇，因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用STC89C52作為設(shè)計(jì)用的單片機(jī)[10]。STC89C52還具備以下標(biāo)準(zhǔn)功能：256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，8k字節(jié)Flash定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。這是一個(gè)以單片機(jī)為中心的模塊，把程序代碼燒進(jìn)去以后，然后在外圍接上振蕩電路、復(fù)位電路、LED顯示電路、LED顯示電路、報(bào)警電路等子模塊[11]。方案2：采用DS18B20作為本次設(shè)計(jì)的溫度傳感器。3 系統(tǒng)概述與硬件方案的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體框架煙霧報(bào)警器是能夠檢測(cè)環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報(bào)警功能的儀器。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的煙霧檢測(cè)探頭將檢測(cè)到的煙霧變換成電信號(hào)，送出模擬信號(hào)，給AD采集電路采集。方案1：采用5V蓄電池為系統(tǒng)供電。方案2： ，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī)、傳感器的工作電壓穩(wěn)定能夠滿足系統(tǒng)的要求，而且電池更換方便。而在STC89C52 單片機(jī)中，所以就需要給單片機(jī)外接一個(gè)5V的直流電源。如果單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，受到外界環(huán)境的干擾并且出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象時(shí)。本設(shè)計(jì)在兩者之間采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位電路，不過(guò)選擇這個(gè)以后，則需要接上拉電阻來(lái)提高輸出高電平的值。但是如果采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，就不需要外接XTAL2。本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路和加電自復(fù)位的復(fù)位電路，分別如圖5和圖6所示：圖5時(shí)鐘電路 圖6 復(fù)位電路由于單片機(jī)為高阻態(tài)，PO口內(nèi)部不含上拉電阻，不能正常地輸出高/低電平，因而該組I/O口在使用時(shí)必須外接上拉電阻。圖8 聲音報(bào)警電路圖 按鍵控制模塊圖9 消音按鍵連接電路圖本電路設(shè)計(jì)了四個(gè)按鍵，一個(gè)設(shè)置鍵、一個(gè)加鍵、一個(gè)減鍵、一個(gè)緊急報(bào)警鍵，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，可按下緊急報(bào)警鍵，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，消音按鍵連接如圖9所示[16]。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式。DS18B20被主機(jī)控制之后完成溫度轉(zhuǎn)換就必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：1，初始化；2，ROM操作指令；3，存儲(chǔ)器操作指令。主程序流程圖如圖11所示。主程序還包括報(bào)警濃度設(shè)定功能、LED八段式數(shù)碼管濃度字符顯示功能、手動(dòng)報(bào)警功能、中斷子程序等，這些程序使報(bào)警器功能更加全面和完善，給用戶帶來(lái)更大的便利和體驗(yàn)[17]。第二步為萬(wàn)用表測(cè)試，先用萬(wàn)用表再一次檢查目測(cè)中認(rèn)為可能存在錯(cuò)誤的連線或接點(diǎn)，查看它們的通斷狀態(tài)是否跟設(shè)計(jì)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，再檢查各種線與線之間的連接是否有短路現(xiàn)象。在對(duì)硬件電路調(diào)試過(guò)程中，還遇到了不少問題，第一次當(dāng)把所有的元件都焊上去后，準(zhǔn)備調(diào)試，這個(gè)時(shí)候才發(fā)現(xiàn)正負(fù)極的插針離得太近了，不容易接電源，按理來(lái)說(shuō)這種小錯(cuò)本不該發(fā)生的，出錯(cuò)的原因就是因?yàn)樽约禾囫R虎，所以說(shuō)，做任何事情都必需經(jīng)過(guò)“三思而后行”，不能僅停留在想象的階段，還需要自己身體力行，方能取得好的結(jié)果，才能使自己的經(jīng)驗(yàn)更加豐富，而且來(lái)不得半點(diǎn)的馬虎，否則浪費(fèi)了時(shí)間和精力。在完成之后，一共要測(cè)試兩個(gè)功能。然后就要在實(shí)際操作的過(guò)程中，首先把顯示程序燒入進(jìn)去，看顯示正不正常。本論文建立在對(duì)煙霧傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行過(guò)深入研究的基礎(chǔ)上，然后對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外相同款式產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行全面比較，然后對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完，并且最后還要確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該傳感器因?yàn)榫哂袕V譜型半導(dǎo)體敏感器件，從而對(duì)以烷類煙霧為主的多種煙霧都不錯(cuò)的良好敏感特性。為保證傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作，提高響應(yīng)時(shí)間。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定及測(cè)試的過(guò)程中，我們需要分析煙霧濃度信號(hào)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，%LEL，如果在所規(guī)定誤差范圍177。致謝在完成本設(shè)計(jì)的寫作過(guò)程中，我十分感謝我的指導(dǎo)老師—金老師。自己在做論文的過(guò)程中，也清楚的意識(shí)到自己對(duì)本專業(yè)的茫然與無(wú)知，很多東西都不懂，回想自己大學(xué)四年的時(shí)光，也不知道自己是怎么機(jī)緣巧合的來(lái)到這個(gè)專業(yè)以及這個(gè)學(xué)校，只記得當(dāng)初只是想跑到大城市去看看，然后想學(xué)一技傍身，剛好專業(yè)是電子科學(xué)與技術(shù)，所以才來(lái)到浙江傳媒學(xué)院。最后要感謝我的家人以及我的朋友們，在他們的幫助下，我才得以能順利完成自己的畢業(yè)論文。由于時(shí)間的倉(cāng)促和個(gè)人專業(yè)水平的原因，整篇論文肯定存在著一定的錯(cuò)誤和漏洞。趙永花 DS18820芯片在溫度測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用蘭州?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2009(4)[13] [M].北京：[14] 童詩(shī)白,華成英,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M],北京,高等教育出版社,2006,5:12.[15] ,[ J ],安防科技, : [16] 聶巍,[J信息通信, :92.[17] 曾小寶,宋銳,基于單片機(jī)無(wú)線智能防火報(bào)警器的設(shè)計(jì),中國(guó)電子商務(wù),2012(08)附錄1 系統(tǒng)部分程序：include include define uchar unsigned char define uint unsigned intinclude //數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}。 uchar smg_i = 3。 //CS定義為P1口的第4位腳，連接ADC0832CS腳sbit dq = P3^5。 //煙物等級(jí)uchar shoudong。 //按鍵值的變量uchar menu_1。 //用做連加的中間變量bit key_500ms 。/***********************小延時(shí)函數(shù)*****************************/void delay_uint(uint q){ while(q)。 byte_write(0x2060, a_a)。}/**************開機(jī)自檢eepom初始化*****************/void init_eepom(){ read_eepom()。 write_eepom()。 //15us dq = 0。 //110us q = dq。 for(i=0。 0x01。 } }/*************讀取18b20