【正文】 拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖器能夠驅(qū)動4個TTL邏輯電平。在flash編程與校驗的過程中，P1的口接收低8位地址字節(jié)。程序校驗的過程中，輸出指令字節(jié)。當向P0的端口書寫“1”時，引腳則高阻抗輸入。第五，AT89S52都可以正常工作。 AT89S52功能十分強大，擁有以下標準的功能：第一，擁有4組共32個可編程I/O口線，8k字節(jié)的Flash空間用于存儲，256字節(jié)的程序運行空間（RAM）。自從單片機出現(xiàn)以來，它就一步一步地走進我們的生活，像洗衣機、電冰箱、收錄機等常見家用電器配上單片機以后，大大的提高了其智能化程度，也增加了很多功能，深受人們的歡迎。單片機在各種實時控制系統(tǒng)中都被應用。多機系統(tǒng)一般由若干臺功能各異的單片機組成，各自完成自己的特定任務，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機以控制器的身份出現(xiàn)在產(chǎn)品中，它有體積小、可靠性高、功能強的優(yōu)點，可以大大的提高機器的智能化與自動化的程度。單片機的應用十分廣泛，它逐漸變成科技領域的有力工具，因為單片機具有顯著的優(yōu)點，它在很多領域都有著應用，就目前而言它在以下5個領域的應用比較廣泛。第一個階段是從1976年到1978年，這是初級單片機微的處理階段。因為單片機能夠獨立的執(zhí)行內(nèi)部程序，所以又可以稱它為微型控制器。作為一個報警系統(tǒng)，單片機在工作的過程中必須具有良好的反應速度，以便在最快的時間內(nèi)分析數(shù)據(jù)完成報警，同時還要考慮應選用價格較為低廉并且功耗較低的單片機，經(jīng)過這些方面的考慮，最終選擇由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52單片機。差溫型探測器是當溫度升高的速度超過設定的值時會進行報警。定溫型探測器是當接收到的溫度超過設定的報警值時就會報警。對于最近幾年剛剛興起的激光感煙探測器，它的工作原理也是應用到了光電感應的原理，它的不同之處在于光源不是由發(fā)光元件產(chǎn)生的而是由激光發(fā)出的，它應用的是半導體元件，相比其它光電感應探測器它的壽命更長，體積更小，價格也十分低廉。而紅外光輻射探測器的原理則是化學物質(zhì)在燃燒時會產(chǎn)生紅外光輻射，使得硫化鉛紅外光敏元件產(chǎn)生感應，成為電信號后通過放大最后實現(xiàn)報警。當有火光、煙霧以及高溫產(chǎn)生的時候，探測器就會從正常狀態(tài)變成工作狀態(tài)，它的機械部分或者電壓、電流產(chǎn)生變化，經(jīng)過放大與傳輸產(chǎn)生聲與光的報警，有些還會顯示出火災產(chǎn)生的地點。在火災發(fā)生前期，由于物質(zhì)的不完全燃燒以及較低的溫度，大多數(shù)的可燃物質(zhì)都處在一個低燃燒的階段，會產(chǎn)生很多的煙霧。 感溫型火災自動報警系統(tǒng)眾所周知，在火災的發(fā)生過程中，物質(zhì)的燃燒會產(chǎn)生大量的熱量，實時的溫度會發(fā)生快速的變化，感溫類型的火災自動報警系統(tǒng)就是通過檢測實時變化的溫度而產(chǎn)生響應的報警系統(tǒng)。在單片機通電正常工作后，時刻判斷所檢測到的溫度與可燃氣體濃度數(shù)值，如果檢測到的數(shù)據(jù)超過了預先設定的報警臨界值，LED燈與蜂鳴器將同時工作進行報警，如果檢測到的數(shù)據(jù)并沒有超過預先設定好的臨界報警值，單片機將繼續(xù)采集新的數(shù)據(jù)，同時如果觸發(fā)按鍵報警信號也會報警。整體的電路框圖如21所示： 系統(tǒng)組成框圖 本次設計系統(tǒng)工作原理這次基于單片機的火災自動報警系統(tǒng)的設計中，是以AT89S52單片機作為核心，以MQ2氣體傳感器采集可燃氣體方面的信息，以DS18B20溫度傳感器采集溫度方面的信息，由于美國達拉斯公司生產(chǎn)的DS18B20為數(shù)字溫度傳感器，所以可以不必連接A/D轉(zhuǎn)換器，直接與單片機相連接，將信號傳遞給單片機。2 火災自動報警系統(tǒng)的工作原理 一般火災系統(tǒng)總體功能一般的火災自動報警系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，分別是區(qū)域報警器、集中報警器以及火災探測器。第二，了解溫度傳感器DS18B濃度傳感器MQA/D轉(zhuǎn)換器ADC0832等器件的相關工作原理。 本設計的主要內(nèi)容本次設計將單片機、溫度傳感器、氣體傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器與LED顯示燈模塊相結(jié)合，設計出了一套以單片機為核心的火災自動報警系統(tǒng)。于是人們?yōu)榱藢崿F(xiàn)這一點開發(fā)出了火災自動報警系統(tǒng)，最初的火災自動報警系統(tǒng)的探測器是以開關量探測器為主，而現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)變成了模擬量傳感器，使得報警器更加智能化，準確性也得到了提高。統(tǒng)計中顯示，歐洲及北美地區(qū)的火災頻率比亞洲及非洲地區(qū)高出很多，但是在死亡人數(shù)上卻比亞、非兩個地區(qū)低了好多，原因是歐洲及北美的經(jīng)濟水平比較發(fā)達，亞洲及非洲的經(jīng)濟發(fā)展比較落后，在消防的設施與技術上差距比較大。ADC0832目 錄1 緒論 1 選題背景與意義 1 本設計的主要內(nèi)容 22 火災自動報警系統(tǒng)的工作原理 3 一般火災系統(tǒng)總體功能 3 本次設計系統(tǒng)工作原理 3 火災報警系統(tǒng)的類型 4 感光型火災自動報警系統(tǒng) 4 感溫型火災自動報警系統(tǒng) 5 感煙型火災自動報警系統(tǒng) 5 復合型火災自動報警系統(tǒng) 5 火災探測器的原理 5 光輻射探測器 5 感煙探測器 6 感溫探測器 63 系統(tǒng)的硬件設計 7 單片機最小系統(tǒng)的設計 7 單片機的介紹 7 AT89S52的介紹 8 AT89SXX與AT89CXX的比較 10 單片機最小系統(tǒng) 11 溫度采集模塊的設計 11 DS18B20的介紹 12 DS18B20的工作方式 12 溫度采集模塊 13 氣體采集模塊的設計 13 MQ2氣體傳感器的介紹 14 MQ2氣體傳感器的指標 14 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器 15 ADC0832與單片機連接工作原理 16 氣體采集模塊 17 報警電路及顯示模塊 18 蜂鳴器 18 LED燈 19 按鍵報警 19 顯示模塊 194 系統(tǒng)的軟件設計 21 程序編寫軟件 21 主程序的流程 21 溫度傳感器的流程 21 DS18B20的初始化流程 22 DS18B20的寫操作 22 DS18B20的讀操作 235 系統(tǒng)的調(diào)試 25結(jié) 論 27致 謝 29參考文獻 30附錄A 英文原文 31附錄B 漢語翻譯 39附錄C 主程序 47附錄D DS18B20程序 48附錄E 原理圖 51V1 緒論 選題背景與意義火災是指可燃物在時間或空間上失去控制的燃燒所帶來的災害。這套基于單片機的火災自動報警系統(tǒng)的功能較為完善，結(jié)構(gòu)也較為簡單，具有很強的實用價值。AT89S52單片機具有低功耗、高性能等特點，并且能兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)。本次設計的核心選用ATMEL公司的AT89S52單片機。最后通過液晶顯示模塊顯示出氣體的濃度與實時溫度。MQ2。隨著2001年中國入世成功，我國的經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展，電子產(chǎn)業(yè)以及建材產(chǎn)業(yè)取得了很大的進步，各種新穎的家用電器與新型的裝修材料逐漸融入我們的生活，這也加大了我們身邊的火災隱患，幾乎每天都會有火災的發(fā)生，根據(jù)聯(lián)合國在2000年公布的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在每年全球大約會有六百萬到七百萬的火災事件發(fā)生，每年大約有六萬五千人到七萬五千人在火災中喪生。這些血與痛的現(xiàn)實讓我們漸漸地意識到了自動監(jiān)控報警系統(tǒng)的重要性，如果有一個性能完善的火災監(jiān)控及報警系統(tǒng)，就能夠有效地幫助人們保證財產(chǎn)安全，降低傷亡人數(shù)?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)也可以通過互聯(lián)網(wǎng)與消防局相結(jié)合，當有火災發(fā)生時及時準確地通知消防局，使得消防員可以迅速的到達事發(fā)地點，將火災扼殺在萌芽之中。本次設計單片機選用ATMEL公司的AT89S52單片機，溫度傳感器選用美國DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，濃度傳感器選用MQ2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器，A/D轉(zhuǎn)換器選用ADC0832，通過將以上器件相結(jié)合完成以下幾點：第一，基于AT89S52單片機的火災自動報警系統(tǒng)總體方案的設計。第五，電路調(diào)試，完成電路板的焊接。火災探測器是根據(jù)一般火災會產(chǎn)生的化學與物理現(xiàn)象比如熱、光、煙、氣的檢測，將檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給火災報警的控制器。在AT89S52單片機中預先設定出了報警的數(shù)值，其中有可燃氣體濃度值與實時溫度報警臨界值。而根據(jù)感應的敏感波長，又可以把感光型的火災自動報警系統(tǒng)分成兩種，一種是對于波長較長的光輻射敏感的紅外線火災自動報警系統(tǒng)，一種是對于波長較短的光輻射敏感的紫外線火災自動報警系統(tǒng)。 感煙型火災自動報警系統(tǒng)燃燒的物質(zhì)不僅僅會產(chǎn)生光輻射與熱量，煙霧也是火災的一個重要特性。 火災探測器的原理在火災出現(xiàn)的時候，一定會有火光、煙霧以及高溫的產(chǎn)生，探測器對于這些信號都是非常敏感的。紫外光輻射探測器的原理是有機化合物在燃燒時都會產(chǎn)生紫外光，紫外光照射到紫外光敏管的電極上激發(fā)出離子，經(jīng)過繼電器等原件就能打開開關電路進行報警。管道抽吸式感煙探測器的工作原理和光電感應探測器的工作原理接近，通過煙霧的散射與反射產(chǎn)生出光敏電流，這種探測器主要應用在船舶上。 感溫探測器感溫探測器主要分為定溫型探測器與差溫型探測器。在外界溫度正常的情況下，感溫探測器的電路處于斷路狀態(tài)，當外界溫度發(fā)生變化達到某一值時，金屬熱漲發(fā)生延伸，電路導通，發(fā)出報警信號。并且當有按鍵請求時，單片機也要進行相應的動作。雖然說單片機只是一個很小的芯片，但從它的功能與組成上來看，已經(jīng)具備微機系統(tǒng)的含義。單片機自身所擁有的潛力在逐漸被人們重視，所以更加增大了單片機的應用范圍，也進一步使單片機的技術得到了發(fā)展，就單片機的發(fā)展歷史看，可以分成三個主要階段。第三階段是從1982年到現(xiàn)在，是單片機微處理改良型與16位單片機的微處理階段。機電一體化產(chǎn)品指的是集機械技術、計算機技術以及微電子技術于一身，擁有智能化的特征的機電產(chǎn)品，像單片機數(shù)字時鐘的設計床、鉆床等。在比較復雜的系統(tǒng)中，經(jīng)常采用分布式的多機系統(tǒng)。第四點是單片機在實時控制中的應用。最后，是單片機在人類生活中的應用。AT89S52在很多嵌入式控制中得到了廣泛的應用。第四，擁有斷電保護功能、看門狗定時器功能以及設置低能耗的模式。作為輸出口使用，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。flash的編程過程中，P0口也可以接收指令字節(jié)。（）和定時器/計數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。再被當做輸入使用的過程中，因為內(nèi)部電阻的原因，被外部拉低的引腳將輸出電流。flash編程與校驗的過程中，P3口也可以接收一些控制信號。XTAL1是振蕩器反相放大器與內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。第三，AT89SXX系列與AT89CXX系列寫入程序的方式不同，AT89CXX系列只能夠并行寫入，與此同時還需要VPP來寫入高壓，而AT89SXX系列則支持ISP的在線可編程寫入的技術，串行書寫，穩(wěn)定性更好，速度也得到提高，而且燒寫的電壓要求在4V到5V即可。晶振電路的作用是保證系統(tǒng)的正常工作。 DS18B20的介紹DS18B20數(shù)字溫度傳感器能夠提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。等效的華氏溫度范圍是67176。一個工作周期可分成兩個部分，溫度的檢測與數(shù)據(jù)的處理。DS18B20共64位ROM。第5個字節(jié)則是用戶第3個EEPROM的鏡像。 DS18B20引腳圖 溫度采集模塊，DS18B20溫度傳感器的一號管腳接地，三號管腳接5V的電源上，因為DS18B20為數(shù)字溫度傳感器，所以不需要模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的過程，這就構(gòu)成了本次設計的溫度采集模塊。 MQ2氣體傳感器的介紹本次設計中選取的是MQ2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器，它屬于氣敏傳感器，是氣電變換器，MQ2可以把可燃性氣體在空氣中的濃度轉(zhuǎn)化成電流信號或者電壓信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后傳入單片機，最后單片機完成數(shù)據(jù)方面的處理與報警控制的工作。和煙霧發(fā)生接觸的時候，晶粒間界位子的勢壘會受到該煙霧的影響而產(chǎn)生變化，從而引起表面的電導率產(chǎn)生變化。這就是MQ2半導體型可燃性煙霧傳感器檢測可燃煙霧的基本工作原理。同時MQ2型傳感器具有十分優(yōu)良的重復性與長期的穩(wěn)定性，初始比較穩(wěn)定，響應的時間短，即使在長時間工作下性能也十分良好。在通電工作時氣敏電阻值達到穩(wěn)定時所需要的時間，定義為初期穩(wěn)定時間。由于傳感器一般工作在易燃易爆環(huán)境下，若加熱絲直接與電源相連，當加熱絲局部短路造成器件過熱或者放電時，可能引發(fā)事故。ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有以下特點：首先它擁有8位分辨率。第五，它的工作頻率是250KHZ，轉(zhuǎn)換的時間是32μS，一般功耗僅為15MW。C 到+85176。CH1是模擬輸入通道1，或者被當做IN+/使用。CLK是芯片的時鐘輸入。當ADC0832沒有處在工作狀態(tài)的時候，它的CS輸入端應該是高電平，這個時候芯片是處于禁用狀態(tài)的，而CLK 與DO/DI 的電平是任意的。在第2與第3個脈沖下沉之前，DI端應輸入2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道的功能。當2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端IN，CH1作為正輸入端IN+進行輸入。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出DATA0。ADC0832的4號與5號引腳分別接地和電源。對于火災自動報警系統(tǒng)來說，它需要實現(xiàn)對周圍環(huán)境溫度與氣體的實時監(jiān)測，所以需要顯示模塊來顯示周圍環(huán)境的氣體變量與溫度。