【正文】 的傳感器可連續(xù)使用十幾年，特性也不會有什么變化。 一氧化碳報警器的概述燃氣報警器的核心是氣體傳感器，俗稱“電子鼻”。當碳物質(zhì)燃燒不完全時，可產(chǎn)生CO，如人體短時間內(nèi)吸入較高濃度的CO，或濃度雖低，但吸時間較長，均可造成急性中毒。日本早在1980年1月開始實行安裝城市煤氣、液化石油氣報警器的法規(guī)，1986年5月日本通產(chǎn)省又實施了安全器具普及促進基本方針。為了使燃氣更好地造福于民，造福于社會，減少并杜絕各種因燃氣泄漏而引發(fā)的爆炸及火災事故，各燃氣使用單位及居民用戶選擇一種適合的燃氣報警器實為必要之舉。智能家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動控制、安全防范三個方面。一氧化碳報警器設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II目錄 III前言 11 緒論 2 課題背景 2 一氧化碳報警器的概述 3 課題研究的目的及意義 4 系統(tǒng)設(shè)計主要任務 42 方案設(shè)計 5 設(shè)計原理 5 設(shè)計思路 5 氣體傳感器的選定 6 裝置效果圖 73 硬件電路設(shè)計 8 芯片介紹及相關(guān)電路模塊設(shè)計 8 STC12C5A60S2系列單片機簡介 8 MQ2氣敏傳感器介紹 11 13 15 17 系統(tǒng)功能擴展 17 設(shè)計的硬件電路 174 軟件部分 19 主程序設(shè)計 19 主程序設(shè)計流程圖 19 A/D轉(zhuǎn)換模塊的編程 20 215 系統(tǒng)制作及調(diào)試 22 22 硬件調(diào)試 23 23 23 軟件調(diào)試 23總結(jié) 24致謝 25參考文獻 26附件 系統(tǒng)程序 271 緒論 課題背景21世紀是信息時代，各種電信新技術(shù)推動了人類文明的進步。所以，安全使用智能家居產(chǎn)品已成為大家關(guān)注的焦點。“報警早，損失少”，進一步說明了及時報警的重要性，在家庭里面也是如此，一旦發(fā)生火災，提早報警，可以及時將火撲滅，以免小火釀成大災。美國目前已有7個州11個城市通過立法，規(guī)定家庭、公寓等都要安裝一氧化碳報警器。CO主要來自取暖燃料的燃燒，CO對人體的損害主要表現(xiàn)在損害血液輸送氧氣的能力，CO與血紅蛋白結(jié)合能力超過氧和血紅蛋白的結(jié)合能力的200300倍，當CO與血紅蛋白結(jié)合形成的碳氧血紅蛋白含量達到5%時，就會對人體產(chǎn)生慢性損害，達到60%時就會昏迷，達到90%就會死亡。當氣體傳感器遇到燃氣時，傳感器電阻隨燃氣濃度而變化，隨之產(chǎn)生電信號，供燃氣報警器后級線路處理。但是，報警器中的其它電子元件的壽命都是有限，先進國家也規(guī)定燃氣報警器的有效期最多為五年。 課題研究的目的及意義設(shè)計出性能更加可靠，經(jīng)濟實惠的一氧化碳報警器。(3)能起到預防燃氣、一氧化碳等氣體造成的火災、中毒等嚴重后果，使人們高枕無憂。（1）硬件問題一氧化碳報警器的硬件主要有3大部分，即CO濃度檢測及顯示模塊、主控模塊和報警模塊。（2）軟件問題它的軟件設(shè)計主要包括主程序、 A/D轉(zhuǎn)換模塊的編程、 數(shù)碼管顯示的編程。最后在制作完成硬件電路板后要調(diào)試出設(shè)計要求的功能。它包括對各種元器件的功能和接法的了解，以及對各種元器件的選擇和設(shè)計方案的選擇。另外由于氣體傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應越快，響應時間和恢復時間就越快。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從煙霧檢測電路送出的模擬信號 轉(zhuǎn)換成單片機可識別的數(shù)字信號后送入單片機。以上是根據(jù)報警器應具備的功能，提出的整體設(shè)計思路。氣敏傳感器是將現(xiàn)場氣體濃度非電信號轉(zhuǎn)化為電信號；轉(zhuǎn)換電路是將完成將氣體傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。 氣體傳感器的選定氣體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含量(即濃度)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。根據(jù)報警器檢測氣體種類的要求，一般選用接觸燃燒式氣敏傳感器和半導體氣敏傳感器。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類的物質(zhì)時，則傳感器將使催化元件產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的中毒，以致靈敏度很快就喪失。經(jīng)過對比上述兩種氣敏傳感器的應用特性，發(fā)現(xiàn)半導體氣敏傳感器的優(yōu)點更加突出：靈敏度高、響應快、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。 裝置效果圖 3 硬件電路設(shè)計 硬件電路形象的說就是整個裝置的框架，硬件電路的設(shè)計，直接影響裝置功能能否實現(xiàn)。 STC12C5A60S2系列單片機簡介STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快812倍。（3）片上集成1280字節(jié)RAM。（7）內(nèi)部集成MAX810專用復位電路（外部晶體12M以下時，復位腳可直接1K電阻到地）。（11）A/D轉(zhuǎn)換, 10位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達250K/S(每秒鐘25萬次)。8路電壓輸入型A/D，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。因而得到廣泛應用。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。 MQ2氣敏傳感器電路圖2. MQ2氣敏傳感器的特性及主要技術(shù)指標 (1)MQ2氣敏傳感器的基本特性 ①靈敏度特性 氣敏傳感器在最佳工作條件下，接觸同一種氣體或煙霧，其電阻值隨氣體濃度變化的特性稱之為靈敏度特性，用表示。②初期穩(wěn)定特性 半導體氣敏傳感器在不通電狀態(tài)存放一段時間后，再通電時，器件并不能立即投入正常工作。(2) MQ2型傳感器的特性參數(shù) ①回路電壓：() 5~24V ②取樣電阻：() ~20K③加熱電壓：()5177。1. LED的結(jié)構(gòu)原理發(fā)光二極管是一種將電能轉(zhuǎn)變成光能的半導體器件。它是由若干個發(fā)光二極管組成的，當發(fā)光二極管導通時，相應的一個點或一段筆畫發(fā)亮。N個LED顯示塊有N根位選線和8*N根段選線。所以稱為靜態(tài)顯示。而各位的共陰極或是共陽極分別由相應的I/O線控制，實現(xiàn)各位的分時選通。本次設(shè)計是使用了數(shù)碼管的動態(tài)顯示方式。其功能主要是通過軟件編程來實現(xiàn)的。 蜂鳴器原理圖蜂鳴器驅(qū)動電路一般都包含以下幾個部分：一個三極管、一個蜂鳴器、一個續(xù)流二極管和一個電源濾波電容。否則，在蜂鳴器兩端會產(chǎn)生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞驅(qū)動三極管，并干擾整個電路系統(tǒng)的其它部分。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。 ②放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。按下K1“設(shè)置鍵”，系統(tǒng)進入報警值設(shè)置菜單，數(shù)碼管顯示當前的報警閥值，此時按K2“加”鍵，報警閥值加“1”；按K3“減”鍵，報警閥值減“1”。系統(tǒng)還留有繼電器接口，可以帶動排風扇，也可以控制管道電子閥門，可在報警的同時自動啟動相關(guān)安全裝置。二者缺一不可，所以軟件的設(shè)計對整個裝置同樣是至關(guān)重要的。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計方法提供了有力的保障。使用C 語言肯定要使用到C 編譯器，以便把寫好的C 程序編譯為機器碼，這樣單片機才能執(zhí)行編寫好的程序。程序見附件。A/D轉(zhuǎn)換模塊程序：/********** 模數(shù)轉(zhuǎn)換初始換函數(shù)******************/void init_ADC(){ P1_ADC_EN=0x40。 delay_1ms(20)。_nop_()。 ADC_CONTRamp。 // 將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量返回} 本報警器設(shè)計附加3個按鍵，功能分別為：按鍵K1“設(shè)置鍵”，系統(tǒng)進入報警值設(shè)置菜單，數(shù)碼管顯示當前的報警閥值，按鍵K2“加”鍵，報警