【正文】 霧的檢測(cè)。 關(guān)鍵字： 單片機(jī)；傳感器；煙霧報(bào)警器 Design of fire alarm system for single chip puter Abstract: Along with the time progress, people more and more use of electronic equipment, whether it is family and factory use appliances are more and more, the attendant is caused by the improper use of electrical fire is also increasing, our country every year because the electricity is caused by the fire and lose a lot. Fire not only brought goods property losses, but also bring us the grief of losing loved ones. So developed a needle for families, dormitories and other small environment of the fire alarm system is very important. The design of the sensor and singlechip microputer as the core design of a smoke alarm devices, with other devices can realize the temperature and smoke alarm etc. function. Design of MCU choose STC89C52 as control devices and sensors use mq2 semiconductor bustible gas sensitive element smoke sensor to achieve smoke detection. Paper for fire alarm system in each part and function of a detailed introduction and explanation, in the article the second part is the overall design of the thesis can be set up smoke concentration and high temperature alarm value, when the smoke sensor to detect fires release smoke, signal by ADC0832 were processing analogtodigital conversion to single chip to carry on processing, when the detected exceeding, the buzzer will drop the issue alarm sound. At the same time, the system can detect the temperature, fires often environmental temperature will rise. When the detected temperature exceeds the set temperature alarm, buzzer will also generate an alarm. The third part has a very detailed analysis of the software and hardware of the system and explain the, is acpanied by the interface between the flow chart of the system and its main control circuit and peripheral circuit connection mode. Finally, the problems appeared in system debugging of circuit are analyzed and summarized. Key words: sensor 。所以針對(duì)于火災(zāi)的發(fā)生我們應(yīng)當(dāng)盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的源頭并給予通報(bào)，因此我們對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的煙霧進(jìn)行采集，監(jiān)視所處的環(huán)境之中的煙霧濃度，以便于及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火源，進(jìn)而盡量減小事故的發(fā)生，從而才能進(jìn)一步使我們生活的環(huán)境處于安全。 煙霧傳感器的研究發(fā)明在我國(guó)是從上世紀(jì)七八十年代初才慢慢開始的，隨著我國(guó)對(duì) 于煙霧傳感器的快速發(fā)展，不僅研制出的煙霧傳感器的型號(hào)越來(lái)越多樣而且煙霧傳感器的種類也越來(lái)越全，在我們生活中各個(gè)方面都有著或多或少的應(yīng)用。其中包括民用煙霧報(bào)警器和工業(yè)用煙霧報(bào)警器。 檢漏儀相對(duì)于其他兩種的特點(diǎn)是體積很小，該儀器主要應(yīng)用之處便是對(duì)于燃?xì)夤艿赖墓芾怼．?dāng)工作人員在現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)到燃?xì)獍l(fā)生泄漏之后，就會(huì)通過(guò)電纜線將燃?xì)獍l(fā)生泄露的信號(hào)傳到控制器，相應(yīng)的控制器就會(huì)發(fā)出報(bào)警，在報(bào)警的同時(shí)該系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)排風(fēng)裝置并且會(huì)關(guān)閉閥門并進(jìn)一步會(huì)切斷燃?xì)獾脑搭^。一方面為煙霧 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) 的 通訊協(xié)議不一致 的問(wèn)題另一方面是是 系統(tǒng)誤報(bào)和 漏報(bào)頻繁 的問(wèn)題 ， 而且有的煙霧 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)智能化程度 非常的 低， 也有的煙霧 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化程度 非常的 低 。使煙霧 自動(dòng) 報(bào)警系統(tǒng) 可 更好的預(yù)防和遏制火災(zāi)， 以求對(duì)人們的生命安全和國(guó)家的財(cái)產(chǎn)安全起到更大的作用。我們所設(shè) 計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)主要包括硬件設(shè)計(jì)部分和軟件設(shè)計(jì)部分。 [5]然后傳入到單片機(jī)之中，經(jīng)過(guò)軟件系統(tǒng)進(jìn)行查詢等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào) ,最終經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和指示燈來(lái)進(jìn)行報(bào)警的產(chǎn) 生。我們可以這么說(shuō)，如果沒(méi)有傳感器在檢測(cè)過(guò)程中輸入精確有效的信號(hào)，那么就不會(huì)有檢測(cè)、控制等系統(tǒng)的精確產(chǎn)生。所以下文我們將針對(duì) MQ2 半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器做重點(diǎn)的介紹。煙霧傳感器在生活中實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中本身就是當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)探頭的內(nèi)部的一些電阻元件的阻值就會(huì)發(fā)生變化，并且此時(shí)煙霧探頭的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)模擬信 號(hào)并向單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)送與煙霧濃度相應(yīng)的模擬信號(hào)。 煙檢測(cè)警報(bào)不同種類的條件，多數(shù)情況下，半導(dǎo)體煙傳感器，可以使用的選擇。 國(guó)產(chǎn)商品煙霧探測(cè)儀的生產(chǎn)也會(huì)發(fā)生火災(zāi)比較高的靈敏度，不過(guò)，安裝中得很順利。需要我們所使用的單片機(jī)的運(yùn)算速度很大，因?yàn)檫@樣才可以使檢測(cè)人員和用戶在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以及時(shí)地觀測(cè)煙霧濃度 的等級(jí)，并進(jìn)行相應(yīng)處理。單曲芯片，在通用性高的 8 個(gè) CPU 系統(tǒng)程序的閃光。 CPU 采用動(dòng)作，而內(nèi)存并向聯(lián)動(dòng)了連環(huán)接口的超車的許可過(guò)程。該引腳在單片機(jī)的內(nèi)部可以表示為電路反向放大器的輸出端，而該電路的頻率可以表示為晶體固有的頻率。 XTAL1 也表示為時(shí)鐘電路引腳，與 XTAL2 不同之處在于該引腳可以接到外部晶體和微調(diào)電容的另一端。所以只有在 RST 引 腳的輸入端的機(jī)器周期為高電平的時(shí)候， RST引腳才能夠完成復(fù)位操作。當(dāng) STC89C52 單片機(jī)訪問(wèn)片外 RAM 的時(shí)候，引腳 ALE 的 輸 出信 號(hào) 為空之鎖存地址低 7 八位的信號(hào)。 PSEN 引腳我們可以表示為程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)，在訪問(wèn)片外 RAM 時(shí)，這個(gè)引腳的輸出脈沖可以作為片外 ERROM/ROM 的選通信號(hào)，該輸出脈沖信號(hào)值為負(fù)值。如果有脈沖輸出的話那么就基本上 能夠說(shuō)明 AT89C52 系統(tǒng)工作是正常。但是當(dāng) STC89C52 單片機(jī)的數(shù)值超過(guò) OFFFH 值的時(shí)候， STC89C52 單片機(jī)就將會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外 RAM 的程序。 4)I/O（輸入 /輸出端口， P0， P1， P2， P3） I/O 引腳可以表示為輸入 /出端口引腳，該引腳中包括 P0， P1， P2， P3 四個(gè)端口。 P3 口可以表示為一個(gè)雙功能口，該引腳不僅可以做為平常的輸入 /輸出口用而且該輸入 /輸出端口也可以按每位定義實(shí)現(xiàn)第二功能操作。該傳感器測(cè)量溫度是利用鉑電阻的阻值隨溫度改變而變化的思路 ,而且穩(wěn)定性也非常的好、精確度也非常的精確，并且這種傳感器可以受高壓。 DS18B20 溫度傳感器在測(cè)溫時(shí)候的精度方面、轉(zhuǎn)換時(shí)候的時(shí)間等方面相對(duì)于其他的溫度傳感器都有了非常大的進(jìn)步。我們通常會(huì)通過(guò)單片機(jī)的電源端的 VCC 引腳接入 +5V 電源，而單片機(jī)中的接地端的 VSS 引腳在通常情況下則會(huì)接地。一般情況下單片機(jī)系統(tǒng)在時(shí)鐘電路的工作之后，在復(fù)位端出連續(xù)的輸出兩個(gè)周期的高電平時(shí)，這時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)就會(huì)完成復(fù)位操作。使這種單片機(jī)具有很強(qiáng)的抑制干擾的能力。并且經(jīng)過(guò)ADC0832 芯片經(jīng)過(guò)采集之后便可以得到各種煙霧濃度下的信號(hào)。 [18]按鍵控制電路的電路圖如下圖所示： 圖 9 消音按鍵連接電路圖 電源模塊 因?yàn)樵诒敬吾槍?duì)煙霧報(bào)警系統(tǒng)之中對(duì)于供電系統(tǒng)我們采用的事電池供電，因此我們比較了兩種供電系統(tǒng)對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行供電，它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 方案 2： 方案二中我們采用三節(jié) V 的干電池互相串聯(lián)那么便得到了共 的干電池做電源，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該單片機(jī)系統(tǒng)在工作的時(shí)候，各種器件所需要的 13 電壓都能夠滿足該單片機(jī)系統(tǒng)的需求，而且電池更換起來(lái)也極為方便。 [20]而且我們可以從 DSl8B20 溫度傳感器讀出或者寫入信息僅僅可以用一根口線用來(lái)讀寫，并不需要加入其他的電源。 14 圖 11 DS18B20 的管腳 如上圖所示我們可以看出 DS18B20 溫度傳感器中的各個(gè)管腳的排列， DS18B20 溫度傳感器的各個(gè)引腳說(shuō)明如下： GND 引腳可以表示為接地引腳； DQ 引腳可以表示為數(shù)據(jù)輸入 /輸出端口引腳； VDD 引腳可以表示為所接電源的引腳； NC 引腳可以表示為空腳； DSl8B20 的內(nèi)部 RAM 包括兩個(gè) RAM，其中一個(gè)表示為高速暫存 RAM，另一個(gè)為可電擦除的 EEPRAM。低 5 位通常情況下一直都表示為 1， TM 通常情況下用來(lái)表示測(cè)試模式位，通常情況下 TM 用來(lái)進(jìn)行設(shè)置 DSl8B20 溫度傳感器應(yīng)當(dāng)在工作模式還是應(yīng)當(dāng)在測(cè)試模式。 所以當(dāng)我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用的過(guò)程之中一定要在考慮分辨 15 率和轉(zhuǎn)換時(shí)間并進(jìn)行權(quán)衡。 [23]轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就 以 16 位帶符號(hào)擴(kuò)展到二進(jìn)制補(bǔ)碼形式儲(chǔ)存在高速暫存存儲(chǔ)器的第 l， 2 字節(jié)。 （ 2） DS18B20 溫度傳感器的供電方式 通常情況下 DS18B20 溫度傳感器可以使用兩種方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供電，其中的一種供電方式為電源供電方式，在這種供電方法的情況下 DS18B20 溫度傳感器的1 號(hào)引腳接地， 2 號(hào) 引腳通常情況下會(huì)當(dāng)做信號(hào)線， 3 號(hào)引腳通常情況下接供電電源。當(dāng) DS18B20 表示的 D 轉(zhuǎn)換動(dòng)作的內(nèi)存溫度和動(dòng)作 ,上拉 10 微秒的最大開設(shè)的時(shí)間強(qiáng)烈。 DS18B20 控制系統(tǒng)使用的話，那么經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換過(guò)程將在 3 個(gè)階段，應(yīng)通過(guò)溫度完成就必須經(jīng)過(guò) 3 個(gè)步驟： ? 初始化。在系統(tǒng)軟件的過(guò)程之中我們首先應(yīng)該給傳感器進(jìn)行預(yù)熱 ,因?yàn)?MQ2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器如果長(zhǎng)時(shí)間存放而里面沒(méi)有電的話，在使用的過(guò)程中， MQ2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器不能馬上進(jìn)行針對(duì)煙霧濃度的采集，因此我們?cè)谑褂弥靶枰獙?duì)需要對(duì)煙霧傳感器進(jìn)行一段時(shí)間的預(yù)熱。 18 圖 13 主程序流程圖 5 電路調(diào)試中遇到的問(wèn)題及總結(jié) 系統(tǒng)硬件調(diào)試及電路調(diào)試的過(guò)程總共可以分為三個(gè)步驟： 第一個(gè)步驟為目測(cè)，單片機(jī)系統(tǒng)的電路原件應(yīng)當(dāng)全部手工焊接在電路板上的洞洞中，在這個(gè)步驟之中我們需要對(duì)每一個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。在這個(gè)步驟中，我們對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通電讓其工作，檢查所有的器件引腳的電源端是不是符合要求，然后歲接地端進(jìn)行檢查，看電壓值是否接近與零，接固定電平的引腳端是否電平正確。 煙霧報(bào)警器的設(shè)計(jì)由煙霧信號(hào)采集電路和單片機(jī)控制電路兩個(gè)部分組成。 參考文獻(xiàn) [1]李華 .MCS 一 51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 . 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