基于單片機(jī)的煙霧警報(bào)器的設(shè)計(jì)畢設(shè)論文-wenkub
2023-07-07 22:57:19 本頁面
【正文】 擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)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(bào)警器的方案設(shè)計(jì)煙霧檢測報(bào)警器是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報(bào)警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應(yīng)包括：煙霧信號(hào)采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路。若有燃?xì)庑孤?，檢漏儀便會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)數(shù)字顯示煙霧濃度，以便及時(shí)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(bào)警器：民用火災(zāi)煙霧報(bào)警器為居民家庭用的火災(zāi)報(bào)警器,一般安裝在廚房，遇到火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧時(shí)，報(bào)警器可發(fā)出聲光報(bào)警，或同時(shí)伴有數(shù)字顯示，同時(shí)聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備，有的報(bào)警器可自動(dòng)開啟排風(fēng)扇，把煙霧排出室外。我國在70年代初期開始研制煙霧報(bào)警器，生產(chǎn)型號(hào)多樣、品種較齊全，應(yīng)用范圍也由單一的煉油系統(tǒng)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，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(bào)警裝置是石油化學(xué)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(bào)火災(zāi)，防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，保衛(wèi)社會(huì)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(yán)重的經(jīng)濟(jì)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(duì)煙霧進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測，采用先進(jìn)可靠的安全檢測儀表，嚴(yán)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(dá)二億人，煤氣發(fā)生基地及中轉(zhuǎn)站也達(dá)幾千家。到2006年底，全國沼氣池?cái)?shù)量已達(dá)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(jìn)國外先進(jìn)的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行研究與開發(fā)形成自己的特色。 (2)工業(yè)用煙霧報(bào)警器及有毒有害煙霧報(bào)警器：工業(yè)用煙霧報(bào)警器及有毒有害煙霧報(bào)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(hào)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(hào)轉(zhuǎn)化為模擬的電信號(hào)。方便調(diào)節(jié)報(bào)警限，可以加入按鍵。傳感器作為煙霧檢測報(bào)警器的信號(hào)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(gè)月后應(yīng)對(duì)傳感器進(jìn)行量程校準(zhǔn)，這種經(jīng)常性對(duì)傳感器的維護(hù)，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。因此，本設(shè)計(jì)采用半導(dǎo)體煙霧傳感器作為報(bào)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(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。 當(dāng)然幾種狀態(tài)的報(bào)警信號(hào)是各不相同的。 可燃性氣體檢測報(bào)警器結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)本設(shè)計(jì)要求及使用環(huán)境、成本等因素選用的MQ2型半導(dǎo)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(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)和故障檢測信號(hào)，另一方面要對(duì)兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；與此同時(shí)查詢是否有鍵按下的請(qǐng)求。 單片機(jī)是煙霧檢測報(bào)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(hào)和故障檢測信號(hào)，另一方面要對(duì)兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作；同時(shí)，查詢是否有鍵按下的命令。匯編語言對(duì)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(jī)具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，是新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度卻比8051單片機(jī)快812倍。脈寬調(diào)節(jié)模式，所有PCA模塊都可用作PMW輸出，輸出頻率取決于PCA定時(shí)器的時(shí)鐘源。A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換寄存器 ，STC12C5410AD單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在P1口，有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，STC12C5410AD系列是10位精度的A/D，速度 均可達(dá)到100KHz。有配套的仿真開發(fā)工具 STC12C5410AD的Flash存儲(chǔ)器給用戶的開發(fā)帶來方便。由于系統(tǒng)采用的是單極性供電，所以采用同相比例放大電路，可以減少硬件開銷；反之，如果采用反相放大，則一般需要利用雙極性供電，這就需要系統(tǒng)額外的利用變壓芯片產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，這顯然會(huì)造成浪費(fèi)。同相比例運(yùn)算電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)同相比例運(yùn)算放大電路是一個(gè)深度的電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。(3)由于引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因此電路的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。當(dāng)單片機(jī)STC12C5410AD的17腳置1時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通，蜂鳴器報(bào)警。C ；顯示方式：反射式正顯示存儲(chǔ)溫度：20+60176。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。若過一點(diǎn)時(shí)間濃度仍超出報(bào)警限，報(bào)警器會(huì)再次鳴叫提醒用戶。當(dāng)報(bào)警器自診斷發(fā)現(xiàn)傳感器連接不正常，就會(huì)發(fā)出長鳴聲音警報(bào)，并伴隨黃燈閃爍，提醒用戶及時(shí)排除傳感器連接問題。本論文程序調(diào)試過程中。 用戶可以通過調(diào)試環(huán)境軟件的人機(jī)對(duì)話界面，檢查或修改Flash芯片 內(nèi)的各種存儲(chǔ)器、寄存器的數(shù)據(jù)。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能設(shè)置，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善，給用戶帶來便利。然后設(shè)置定時(shí)器0，選擇方式1。干擾通常只影響個(gè)別采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)與其他采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)相
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