【正文】 回路電壓（ Vc） 負(fù)載電陰（ Rl） 清潔空氣中電阻 （ Ra） 靈敏度（ S=Ra/Rdg） 響應(yīng)時(shí)間 (trec) 恢復(fù)時(shí)間 (trec) 元件功耗 檢測(cè)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 MQ2 傳感器要想把采集到的信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，那就必須要經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的電信號(hào)。使用非易失性的高密度儲(chǔ)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。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、串口、計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器、中斷繼續(xù)工作。 (2) 時(shí)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(hào)腳 RST ， ALE/PSEN 和 EA。 PSEN（ 29 腳） :程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)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(shí)為準(zhǔn)雙向口）。 DS18B20 的數(shù)字溫度輸出通過(guò) “ 一線 ” 總線 (1Wire 是一種獨(dú)特的數(shù)字信號(hào)總線協(xié)議，它將獨(dú)特的信號(hào)線和電源線復(fù)合在一起，僅使用一條口線；每個(gè)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(dú)特的方式，可以使多個(gè) DS18B20 方便地組建成傳感器網(wǎng)絡(luò)，為整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的建立和組合提供了更大可能性 [14]。即單片機(jī)中的 40 腳 VCC 接 +5V，而 20 腳 VSS 接地 [17]。復(fù)位電路一般有兩種：上電自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(jī)最小系統(tǒng)圖 單片機(jī)的時(shí)鐘電路與復(fù)位電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 STC 系統(tǒng)列單片機(jī)，相比其他系列單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò) 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(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī) 、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(kāi)關(guān)， D1為電源指示燈。 DS18B20 的管腳排列如圖 所示： 安徽新 華學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 DS18B20 的管腳 DS18B20 的引腳說(shuō)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(diǎn)綜合測(cè) 溫能力使分布式溫度檢測(cè)應(yīng)用得以簡(jiǎn)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(duì)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(gè)字節(jié)內(nèi)容 。 (5) 寫(xiě)暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫(xiě)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(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)三極管來(lái)完成對(duì)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) STC89C52系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具 本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國(guó) Keil Software 公司出品的 Keil C51，是 51系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)。 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)及流程圖 本論文中，軟件解決的主要問(wèn)題是檢測(cè)煙霧傳感器的煙霧濃度信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)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(shè)置，以及報(bào)警器蜂鳴警報(bào) [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(dòng)報(bào)警功能、報(bào)警濃度設(shè)定功能，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善，給用戶帶來(lái)便利。報(bào)警子程序流程圖如 所示： 設(shè)置定時(shí)器 0，選擇方式 1 允許外部中斷 0 關(guān)閉蜂鳴器 結(jié)束 開(kāi)始 熄滅數(shù)碼管 安徽新 華學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 圖 報(bào)警子程序流程圖 按鍵輸入設(shè)計(jì)子程序流程圖 按鍵由于彈性作用的影響，在閉合及斷開(kāi)均有抖動(dòng)過(guò)程，從而使電壓也出現(xiàn)抖動(dòng)，所以在識(shí)別按鍵時(shí)要消除抖動(dòng)的影響。這個(gè)對(duì)話框要求選擇目標(biāo) CPU（即我們所使用的芯片型號(hào) 80C51）點(diǎn)擊 ATMEL 前面的 “+”號(hào)，展開(kāi)該層，點(diǎn)擊其中的 80C51，然后點(diǎn)擊確定按鈕。雙擊文件名，即打開(kāi)源程序。 選擇菜單ProjectBuild target，對(duì)當(dāng)前工程進(jìn)行連接，然后在連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。 第四步是聯(lián)機(jī)檢查。 解決方法：這些條件往往是異步發(fā)生或難以預(yù)先設(shè)定的，這類(lèi)問(wèn)題使用的單步實(shí)行方法是很難調(diào)試的，這時(shí) 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(diǎn)設(shè)置。 (3) 輸入程序時(shí)，有中文標(biāo)點(diǎn)，用 keil 編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。它的靈敏度適中，具有恢復(fù)與響應(yīng)特性好，長(zhǎng)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(diǎn)。為提高響應(yīng)時(shí)伺，保證傳感器準(zhǔn)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 致 謝 在 完成這次設(shè)計(jì)的寫(xiě)作過(guò)程中，我十分感謝我的指導(dǎo)老師。最后，我還要感謝在我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的家人、各位老師以及我的同學(xué)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 { if(key_can == 4) //緊急報(bào)警鍵 手動(dòng)報(bào)警 { if(menu_1 == 0) shoudong = 1。 //取溫度的個(gè)位數(shù)顯示 dis_smg[1] = smg_du[temperature / 10 % 10]。 //取十位顯示 dis_smg[2] = 0xbf 。 //取個(gè)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(gè)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(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 34 { key()。 clock_h_l()。 huoyan = 10 huoyan * 10 / dis_smg[3]=smg_du[dengji]。 //個(gè)位 ADC0832 為8 位 ADC，數(shù)值為 0~255，我們將其分開(kāi)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(shí)器 0 中斷服務(wù)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(dòng)退出設(shè)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