【正文】 low power consumption, high performance and other features, and is patible with standard MCS51 instruction set and 80C51 pin structure. The design uses a temperature sensor and smoke sensor signal acquisition, temperature sensors use the United States produced DALLAS DS18B20 digital temperature sensor, the sensor temperature signal can be directly converted into a digital signal to the microcontroller, and can set the temperature alarm value, the circuit simple structure, functions more plete. Smoke sensor selection MQ2 type semiconductor bustible gas sensors smoke sensor, the sensor is sensitive sensor, the bustible gas concentration in the air or a current signal into a voltage, the A / D converter converts the analog ADC0832 digital amount and sent to microcontroller. Final selection LED module shows realtime gas concentrations and temperatures. This microcontrollerbased automatic fire alarm system function more perfect, the structure is relatively simple, has a strong practical value.Key words:Automatic fire alarming system。本次設(shè)計(jì)選用溫度傳感器與煙霧傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，溫度傳感器選用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，該傳感器可直接將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)給單片機(jī)，并且能設(shè)定溫度報(bào)警值，電路構(gòu)造簡(jiǎn)單，功能較齊全。沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘 要本篇文章通過(guò)將單片機(jī)與傳感器技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出了這套基于單片機(jī)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。煙霧傳感器選用MQ2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器，該傳感器屬于氣敏傳感器，將可燃?xì)怏w在空氣中的含量轉(zhuǎn)換成電壓或者電流信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0832將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)。DS18B20?；鹧?，在人類悠久漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中給我們帶來(lái)光明與進(jìn)步的同時(shí)也帶來(lái)了很多血與淚的教訓(xùn)。這些數(shù)字無(wú)時(shí)無(wú)刻不提醒我們，社會(huì)在不斷地發(fā)展，人類也在不斷地進(jìn)步，諸如火災(zāi)這類的災(zāi)害也在不斷地?cái)U(kuò)大危害范圍，火災(zāi)毀壞的不僅僅是我們努力創(chuàng)造的財(cái)產(chǎn)，還摧殘著我們的心靈。在火災(zāi)最初時(shí)期，由于可燃物的不完全燃燒，會(huì)生成大量的有毒氣體一氧化碳，人們可能會(huì)在毫無(wú)戒備的情況下發(fā)生一氧化碳中毒，報(bào)警系統(tǒng)可以及時(shí)準(zhǔn)確地掌握空氣中一氧化碳的濃度變化，在一氧化碳濃度超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。結(jié)構(gòu)計(jì)較簡(jiǎn)單，價(jià)格計(jì)較便宜，性能較為穩(wěn)定，有著不錯(cuò)的使用價(jià)值。第四，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)主要的軟件程序模塊。集中報(bào)警器也是將信號(hào)通過(guò)聲光報(bào)警的形式展現(xiàn)，通過(guò)特有的通訊設(shè)備向消防隊(duì)報(bào)警。再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0832進(jìn)行模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，最后將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)送給單片機(jī)處理。 感光型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)物質(zhì)在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生光的輻射，感光型的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就是通過(guò)感應(yīng)物質(zhì)燃燒中產(chǎn)生的光的特性，即擴(kuò)散火焰的閃爍頻率與火焰的光強(qiáng)度，來(lái)觸發(fā)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的。目前，根據(jù)檢測(cè)的溫度的參數(shù)不同，可以將感溫性的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)分為兩種，一種是溫差式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，一種是定溫式火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 復(fù)合型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在一個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，如果能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光輻射、溫度與煙霧中兩種及兩種以上的參數(shù)做出檢測(cè)的，我們稱這種報(bào)警系統(tǒng)為復(fù)合型的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，復(fù)合型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可分為感煙感光型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，感煙感溫型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，感光感溫型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及感煙感光感溫型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 光輻射探測(cè)器光輻射探測(cè)器主要分為兩種，分別是紫外光輻射探測(cè)器與紅外光輻射探測(cè)器。光電感應(yīng)探測(cè)器上有著一個(gè)光敏元件與一個(gè)發(fā)光的元件，正常工作的情況下，發(fā)光元件會(huì)發(fā)出光，經(jīng)過(guò)透鏡的作用照到光敏元件上，電路保持暢通，當(dāng)有煙霧產(chǎn)生時(shí)，煙霧會(huì)阻斷光的傳射，光敏電阻上所接收到的光明顯減少，這時(shí)光敏電阻就會(huì)把光強(qiáng)弱的變化轉(zhuǎn)換為電的變化，經(jīng)過(guò)放大電路的作用報(bào)警。電路正常導(dǎo)通時(shí)，內(nèi)外的電離室中的電壓與電流都是穩(wěn)定的，當(dāng)出現(xiàn)煙霧進(jìn)入外電離室，就會(huì)干擾帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，電壓與電流就會(huì)發(fā)生變化，影響了內(nèi)外的電離室間的平衡關(guān)系，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。另一種是利用金屬熱脹冷縮的性質(zhì)。單片機(jī)不僅僅要接收從煙霧傳感器與溫度傳感器傳送來(lái)的檢測(cè)信號(hào)，還要對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行處理，以便于執(zhí)行電路以后的對(duì)應(yīng)動(dòng)作。就目前而言，大規(guī)模的集成電路技術(shù)已經(jīng)有了很好的發(fā)展，可以在一塊芯片上集成中央處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、程序存儲(chǔ)器（ROM）、定時(shí)器計(jì)數(shù)器和輸入/輸出（I/O）接口電路等主要的計(jì)算機(jī)部件。所以，在工業(yè)的控制、數(shù)據(jù)的采集和處理等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，并且它正在一步一步的取代現(xiàn)有的多片微機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。第二階段是從1978年到1982年，這是高性能單片機(jī)微機(jī)的處理階段，這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)相比之前而言擁有多級(jí)中斷處理系統(tǒng)，也擁有I/O 串行端口，RAM、ROM的容量變大，有15 位時(shí)序同步技術(shù)器，尋址范圍可以達(dá)到64KB。機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。第三點(diǎn)是單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。單片機(jī)的高可靠性與強(qiáng)抗干擾能力，可以使它置于惡劣環(huán)境中工作。單片機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力與控制功能，可以讓系統(tǒng)處于最佳的工作狀態(tài)。 AT89S52的介紹AT89S52作為一個(gè)CMOS8位的微控制器，具有低功耗與高性能等特點(diǎn)，同時(shí)AT89S52擁有8K的在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，采用ATMEL公司高密度且非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)制造的，對(duì)于MCS51的指令與80C51的引腳是完全兼容的。第三，擁有3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與8個(gè)中斷源。其中P0口是擁有8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。當(dāng)處于這種情況時(shí)，P0是不具有內(nèi)部上拉電阻的。而P1口則是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖器能夠驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。當(dāng)向P2端口書(shū)寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻會(huì)將端口拉高，這樣可以被當(dāng)做輸入端口來(lái)使用。端口引腳的第二個(gè)功能：（RXD）， 作為串行輸出口使用（TXD），（INTO），（INT1），（TO），（T1），（WR），（RD）。EA/VPP是外部訪問(wèn)允許，如果要使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器EA端必須保持在低電平（接地）。ALE/PROG是當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。其次，AT89CXX在性能方面也與AT89SXX有著很大的差距，AT89SXX的最高工作頻率達(dá)到了33MHz，而AT89CXX的最高工作頻率只有24MHz。復(fù)位電路的作用是給單片機(jī)一個(gè)復(fù)位信號(hào)，讓單片機(jī)的程序從頭開(kāi)始，復(fù)位電路與單片機(jī)的RESET接口相連接。通過(guò)DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出周圍溫度的變化，然后直接將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行分析與處理，完成對(duì)周圍空間的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)。DS18B20擁有以下特點(diǎn)：測(cè)量范圍比較寬，達(dá)到55℃~+125℃。 DS18B20的工作方式DS18B20是一個(gè)同時(shí)擁有溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種功能的芯片，它抗干的擾力較其它溫度傳感器來(lái)說(shuō)更強(qiáng)。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從煙霧檢測(cè)電路送出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)。C溫度的時(shí)候，二氧化錫會(huì)吸附空氣中的氧氣，形成氧的負(fù)離子吸附，半導(dǎo)體中的電子密度迅速降低，從而使得它的電阻值變大。而當(dāng)空氣中沒(méi)有出現(xiàn)煙霧的時(shí)候，二氧化錫半導(dǎo)體又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)氧的負(fù)離子吸附，使得電阻值升高到最初的狀態(tài)。 MQ2氣體傳感器的指標(biāo)MQ2型傳感器的一般對(duì)于液化石油氣與天然氣等煙霧有著很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類的煙霧MQ2型傳感器表現(xiàn)得更加敏感。這是由于煙霧傳感器中的二氧化錫在不通電的狀態(tài)下會(huì)吸附空氣中的水蒸氣，當(dāng)再次通電時(shí)需要預(yù)熱幾分鐘使水蒸氣蒸發(fā)后，氣敏電阻才能正常工作。C)下工作，所以需要對(duì)其加熱。它的體積小巧，有良好的兼容性，很多業(yè)內(nèi)人士與愛(ài)好者都十分喜愛(ài)這款A(yù)/D轉(zhuǎn)換芯片，已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。第四，當(dāng)5V電源供電時(shí)輸入電壓范圍在0到5V之間。C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40176。 CH0是模擬輸入通道0，或者被當(dāng)做IN+/使用。而DO則是數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出，用于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的輸出。但因?yàn)镈O端和DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效的，并且與單片機(jī)的接口是雙向的，所以在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中可以把DO與DI 并聯(lián)連接在一根數(shù)據(jù)線上。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖下沉以前，DI端必須是處在高電平位子，表示啟始的信號(hào)。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。 氣體采集模塊如圖所示。通過(guò)判斷所有接收到的數(shù)據(jù)來(lái)判斷是否做出報(bào)警，他們做出判斷的數(shù)據(jù)都是來(lái)自按鍵以及傳感器。 LED燈電路圖 按鍵報(bào)警按鍵報(bào)警對(duì)于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也是非常重要的一部分，有些時(shí)候人們預(yù)先發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的隱情，可以通過(guò)報(bào)警按鍵發(fā)出報(bào)警的信號(hào)，通過(guò)這種方式提醒其他人做好保護(hù)措施。第二，不要用手去觸摸數(shù)碼管的表面，也不要用手接觸數(shù)碼管的引角。與共陽(yáng)極的數(shù)碼管類似，共陰極的數(shù)碼管是把所有LED的陰極連接到共同接點(diǎn)，而每個(gè)LED的陽(yáng)極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp。在Keil中有宏匯編、C編譯器、庫(kù)管理、連接器與一個(gè)功能十分全面的仿真調(diào)試器，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境也就是μVision將它們組合在了一起。首先，先將數(shù)據(jù)線置于高電平“1”，然后進(jìn)行延時(shí)操作。當(dāng)中央處理器讀到了來(lái)自數(shù)據(jù)線的低電平“0”以后，還需要進(jìn)行延時(shí)，這個(gè)延時(shí)時(shí)間是從發(fā)出的高電平的時(shí)候開(kāi)始算，大約需要480微秒左右的時(shí)間。第五步，將數(shù)據(jù)線拉升至高電平。將數(shù)據(jù)線拉低至低電平“0”，再延時(shí)15微秒。在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)接通電源的前幾分鐘，煙霧會(huì)發(fā)生報(bào)警，本來(lái)以為是焊接的電路出現(xiàn)了問(wèn)題或者是MQ2型煙霧傳感器壞了，但是通過(guò)查閱資料我了解到MQ2型煙霧傳感器具有初期穩(wěn)定的特性。而根據(jù)相關(guān)資料顯示，通常的情況下，MQ2型煙霧傳感器不工作的時(shí)間越長(zhǎng)，初期穩(wěn)定的時(shí)間也就越長(zhǎng)，如果MQ2型煙霧傳感器放置半個(gè)月左右的時(shí)間，初期穩(wěn)定的時(shí)間會(huì)在5分鐘到6分鐘左右。然后點(diǎn)燃一根香煙進(jìn)行測(cè)試，將香煙燃燒釋放出的氣體對(duì)準(zhǔn)MQ2型煙霧傳感器，顯示出的示數(shù)明顯低于甲烷氣體顯示的示數(shù)，且在釋放出氣體一段時(shí)間后，LED燈才亮，蜂鳴器才發(fā)出報(bào)警聲音。這個(gè)測(cè)試結(jié)果也說(shuō)明了這個(gè)系統(tǒng)是非常靈敏的。首先，打了一壺?zé)崴?，熱水的溫度大約在80度上下。最后對(duì)按鍵報(bào)警進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)按下報(bào)警鍵時(shí)，LED燈亮、蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。諸如地鐵、輕軌、高鐵等新型交通工具漸漸融入了我們的生活，一些新型的建筑材料也走進(jìn)了我們家庭與工作環(huán)境。經(jīng)過(guò)分析研究相關(guān)的資料與研究成果，本次設(shè)計(jì)選用單片機(jī)選用ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制設(shè)計(jì)，溫度信號(hào)的采集電路設(shè)計(jì)選用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，氣體信號(hào)的采集電路選用MQ2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器，A/D轉(zhuǎn)換器選用ADC0832。在控制領(lǐng)域和數(shù)字測(cè)溫領(lǐng)域，DS18B20數(shù)字溫度傳感器都有著廣泛的應(yīng)用。它的體積小巧，有良好的兼容性，應(yīng)經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我也學(xué)到了很多新的知識(shí)，知道了電子產(chǎn)業(yè)的知識(shí)是需要不斷更新的。感謝我的母校沈陽(yáng)理工大學(xué)給了我這次大學(xué)深造的機(jī)會(huì)，不僅給我提供了安靜舒適的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，還讓我在這四年里無(wú)論是專業(yè)知識(shí)還是為人處世都我會(huì)了很多。每當(dāng)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題的時(shí)候，我都會(huì)找馬東老師需求幫助，而每次馬東老師即使很忙，也會(huì)抽出時(shí)間給我細(xì)心的講解。s construction equipment Monitoring System, Intelligent Building and City Information, 2008(4).附錄A 英文原文Automatic fire alarm system based on MCUAbstract: The paper introduced an automatic warehouse fire a1arm system based on MCU. The system was mainly made up of ATmega16, temperature sensors, smoke sensors, and EX1 auto dialed alarm module. In the system, temperature signals were transformed to serial data, and smoke signals were transformed to