【正文】 回路電壓（ Vc） 負載電陰（ Rl） 清潔空氣中電阻 （ Ra） 靈敏度（ S=Ra/Rdg） 響應時間 (trec) 恢復時間 (trec) 元件功耗 檢測范圍 使用壽命 最大 DC 24V 2KΩ ≤2020 KΩ ≥4(在 1000ppmC4H10 中 ) ≤10S ≤30S ≤ 50—10000ppm 2 年 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 5 MQ2 傳感器要想把采集到的信號發(fā)送給單片機，那就必須要經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成單片機可以識別的電信號。使用非易失性的高密度儲器技術(shù)制造，并能夠與工業(yè) 80C51產(chǎn)品引腳和指令完全兼容?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、串口、計數(shù)器 /定時器、中斷繼續(xù)工作。 (2) 時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL2(18 腳 )：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。 (3) 控制信號腳 RST ， ALE/PSEN 和 EA。 PSEN（ 29 腳） :程序存儲允許輸出信號引腳。 P2 口：即可以做地址總線輸出地址高 8 位，也可以做普通 I/O 用，（此時為準雙向口）。 DS18B20 的數(shù)字溫度輸出通過 “ 一線 ” 總線 (1Wire 是一種獨特的數(shù)字信號總線協(xié)議，它將獨特的信號線和電源線復合在一起，僅使用一條口線；每個芯片唯一編碼，零功耗等待、支持聯(lián)網(wǎng)尋址等，是所需硬件連線最少的一種總線 )這種獨特的方式，可以使多個 DS18B20 方便地組建成傳感器網(wǎng)絡，為整個測量系統(tǒng)的建立和組合提供了更大可能性 [14]。即單片機中的 40 腳 VCC 接 +5V，而 20 腳 VSS 接地 [17]。復位電路一般有兩種：上電自動復位和外部按鍵手動復位。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出，該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如圖 所示： 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 9 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1510KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P23P24P25P26P27P32P33 圖 單片機最小系統(tǒng)圖 單片機的時鐘電路與復位電路設計 本系統(tǒng)采用 STC 系統(tǒng)列單片機，相比其他系列單片機具有很多優(yōu)點。經(jīng)過 ADC0832 采集后就可以得到各種煙霧濃度下的電壓值。如圖 所示： 圖 消音按鍵連接電路圖 電源模塊 采用 3 節(jié) V 干電池共 做電源，經(jīng)過實驗驗證系統(tǒng)工作時，單片機 、傳感器的工作電壓穩(wěn)定能夠滿足系統(tǒng)的要求 電源接口電路如圖 所示，其中 P1 為電池接口， SW1 為電源開關， D1為電源指示燈。 DS18B20 的管腳排列如圖 所示： 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 14 圖 DS18B20 的管腳 DS18B20 的引腳說明如下： GND：地 DQ：數(shù)據(jù) I/O VDD：電源 NC：空腳 DSl8B20具體參數(shù) 參數(shù)特性 [12]： (1) 多點綜合測 溫能力使分布式溫度檢測應用得以簡化 。 (5) 以 9 位數(shù)字值方式讀出溫度 。 (9) 在 1 秒 (典型值 )內(nèi)把溫度變換為數(shù)字 。 (2) 任何引腳相對于地的電壓 至 +。 DS18B20 有六條控制命令 ： (1) 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9 個字節(jié)內(nèi)容 。 (5) 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL 字節(jié) 。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個三極管來完成對總線的上拉。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。 DSl8B20 接口電路如圖 所示： 圖 溫度傳感器接口電路圖 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 17 4 系統(tǒng)軟件的設計 STC89C52系列單片機開發(fā)工具 本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國 Keil Software 公司出品的 Keil C51，是 51系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢。 系統(tǒng)主程序設計及流程圖 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測煙霧傳感器的煙霧濃度信號，然后對信號進行 AD 轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，線性化處理，數(shù)碼管濃度顯示，按鍵功能設置，以及報警器蜂鳴警報 [13]。主程序還包括 LED 八段式數(shù)碼管濃度字符顯示功能、手動報警功能、報警濃度設定功能，中斷子程序等，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。報警子程序流程圖如 所示： 設置定時器 0，選擇方式 1 允許外部中斷 0 關閉蜂鳴器 結(jié)束 開始 熄滅數(shù)碼管 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 20 圖 報警子程序流程圖 按鍵輸入設計子程序流程圖 按鍵由于彈性作用的影響，在閉合及斷開均有抖動過程，從而使電壓也出現(xiàn)抖動，所以在識別按鍵時要消除抖動的影響。這個對話框要求選擇目標 CPU（即我們所使用的芯片型號 80C51）點擊 ATMEL 前面的 “+”號，展開該層，點擊其中的 80C51，然后點擊確定按鈕。雙擊文件名，即打開源程序。 選擇菜單ProjectBuild target，對當前工程進行連接，然后在連接以產(chǎn)生目標代碼。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。 第四步是聯(lián)機檢查。 解決方法：這些條件往往是異步發(fā)生或難以預先設定的，這類問題使用的單步實行方法是很難調(diào)試的，這時 就要使用發(fā)哦程序調(diào)試中的另一種非常重要是方法 斷點設置。 (3) 輸入程序時，有中文標點，用 keil 編譯時出現(xiàn)錯誤。并對儀器的整體設計和各個組成部分進行了詳細的分析和設計。它的靈敏度適中，具有恢復與響應特性好，長期工作穩(wěn)定性、抗溫濕度影響及不易受環(huán)境影響等眾多優(yōu)點。為提高響應時伺，保證傳感器準確地、穩(wěn)定地工作，需要向煙霧傳感器持續(xù)供給 5V 的加熱電壓。 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 26 致 謝 在 完成這次設計的寫作過程中，我十分感謝我的指導老師。最后，我還要感謝在我大學四年的學習期間給我極大關心和支持的家人、各位老師以及我的同學和朋友。 //uchar code smg_we[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}。 //SCL 定義為 P1口的第 3 位腳，連接 ADC0832SCL 腳 sbit DO=P3^3。 //蜂鳴器 IO 口定義 uint temperature,s_temp 。 } /***********************數(shù)碼顯示函數(shù) *****************************/ void display() { uchar i。 //位選 P1 = dis_smg[i]。 //位選 } } /****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù) ***************/ void key_with() 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 31 { if(key_can == 4) //緊急報警鍵 手動報警 { if(menu_1 == 0) shoudong = 1。 //取溫度的個位數(shù)顯示 dis_smg[1] = smg_du[temperature / 10 % 10]。 //取十位顯示 dis_smg[2] = 0xbf 。 //取個位顯示 dis_smg[1] = 0xbf 。 } } if(menu_1 == 0) { if((key_can == 2) || (key_can == 3)) shoudong = 0。 dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10]。 //顯示 A } if(key_can == 3) { if(flag_lj_3_en == 0) s_temp 。 //取個位顯示 dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10]。 else s_dengji ++ 。 dis_smg[2] = 0xbf 。 if(s_dengji = 1) s_dengji = 1。 dis_smg[3] = smg_du[11]。 beep = ~beep。amp。 temperature = read_temp()。 while(1) 安徽新 華學院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設計） 34 { key()。 clock_h_l()。 huoyan = 10 huoyan * 10 / dis_smg[3]=smg_du[dengji]。 //個位 ADC0832 為8 位 ADC，數(shù)值為 0~255，我們將其分開放入 l_tmpdate 數(shù)組中顯示 }else { shoudong = 1。 dis_smg[2]=0x89。 dis_smg[0]=0x89。 // smg_i = 3。 //數(shù)碼管顯示函數(shù) } } /*************定時器 0 中斷服務程序 ***************/ void time0_int() interrupt 1 { static uchar value。 if(value % 6 == 0) { flag_300ms = 1。 key_500ms = 1。 //3 次后 秒連加大些 } } } } 。 if(flag_value 3) { flag_value = 10。 } if(flag_lj_en == 1) //按下按鍵使能 { key_time ++。 TL0 = 0xb0。 zd_break_value = 0。 } } if(zd_break_en == 1) //自動退出設置界面程序 { zd_break_value ++。 dis_smg[1]=0x89。 dis_smg[3]=0x89。 // dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10]。 if(value 20) value = 0。 dengji = dengji * 10 / //按鍵按下要執(zhí)行的程序 } temperature = read_temp()。 //讀 eepom 數(shù)據(jù) time_init()。 beep = 1。amp。 if((dengj