家庭火災(zāi)報警裝置的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 作為報警器中不可缺少的核心器件，它決定了所采集的復(fù)合（煙、光、熱）濃度信號的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，本設(shè)計中的傳感器選用 QMN5半導(dǎo)體 氣體傳感器 。 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)時間 (trec) 恢復(fù)時間 (trec) 最大 DC 24V 2KΩ ≤ 2020 KΩ ≥ 4(在 1000ppmC4H10 中 ) ≤ 10S ≤ 30S ≤ 振蕩器和時序 OSC 程序存儲器4KB ROM 數(shù)據(jù)存儲器265B RAM 定時 /計數(shù)器 2個 16位 8051 CPU 外部時鐘 外部時鐘 64KB 總線擴(kuò)展控制器 并行 I/O 接口 4 個 串行 I/O 內(nèi)中斷 外中斷 控制 P0 P1 P2 P3 串行輸入 串行輸出 內(nèi)部總線 圖 單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造 6 MCS51 單片機(jī)的并行 I/O 口 a、 PO 口： PO口既可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的地址 /數(shù)據(jù)總線 使用，也可以作為通用I/O 接口使用。 d、 P3 口： P3口也是雙功能口，其口的第二功能顯得更為重要。 交流電源 負(fù)載 圖 流程圖 二、 電源電路的設(shè)計 電源變壓器的作用是，改變電網(wǎng)的交流電壓的大小，將 220V、 50Hz 的市電進(jìn)行降壓，使變壓器的副邊輸出的交流電壓符合設(shè)計要求。晶振頻率選擇 6MHZ， C C2 的電容值取 30pF，電容的大小起頻率微調(diào)的作用。 A/D 轉(zhuǎn)換電路采用了常用的 8位 8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換常用芯片 ADC0809，煙霧、溫度 9 傳感器的輸出端分別接到 ADC0809 的 IN0 和 IN1。圖中 ADC0809 轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號 EOC 接到 MCS51的 INT1 引腳，當(dāng)A/D 轉(zhuǎn)換完成后， EOC 變?yōu)楦唠娖?，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，產(chǎn)生中斷。 二、 A/D 轉(zhuǎn)換電路的電路圖如下圖所示 圖 A/D電路轉(zhuǎn)換圖 第四節(jié) 其他系統(tǒng)硬件電路 一 、 聲音報警及消音鍵電路 MCS51 10 電路通過三極管基極串連一個電阻與單片機(jī) 端口連接從而達(dá)到控制蜂鳴器是否報警。若過一點(diǎn)時間濃度仍超出報警限，報警器會再次鳴叫提醒用戶 。 大 小 : 顯示方式： 靜 態(tài)顯示 顯示顏色： 紅色 顯示位數(shù)： 1位 R847K蜂鳴器C 855 0P N P5VP S2消音按鍵R12470Ω5VP 圖 聲音電路和消音電路 11 P abfcgdeV C C1234567abcdefg8dpdp9DSP 5VR1 1KP R2 1KP R3 1KP R71KR41KP R51KP R61K 圖 數(shù)碼管連接電路圖 三、 狀態(tài)指示燈電路 綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低；黃燈閃爍表示傳感器連接故障或是線路接觸不良；紅燈閃爍表示環(huán)境中煙霧濃度超過報警最低預(yù)設(shè)值，提醒用戶盡快做出相應(yīng)安全防范措施。 五、 硬件的總體電路圖 L E D 2黃燈L E D 3綠燈R 1 04 7 0 ΩR 1 14 7 0 Ω5VL E D 1紅燈R94 7 0 ΩP 2 .4P 2 .5P 2 .6 12 我們首先要給傳感器預(yù)熱，因?yàn)?QMN5型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器在不通電存放一段時間后，再次通電時，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要 一段時間預(yù)熱。主程序還包括 LED 八段式數(shù)碼管濃度字符顯示功能、消音按鍵功能、安全聯(lián)動裝置，中斷子程序等，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。然后關(guān)閉蜂鳴器，開啟綠燈，設(shè)置報警限初值。 二、 主程序初始化流程圖 圖 初始化程序 第三節(jié) 其他程序設(shè)計 一、 濾波子程序 在對氣體濃 度采樣時，可能會遇到尖脈沖干擾的現(xiàn)象。這種方法既可濾去脈沖干擾又可濾去小的隨機(jī) 干擾。 16 圖 報警子程序 三、 按鍵輸入程序 本報警器設(shè)計附加一個消音功能按鍵。 本論文是在對煙霧、溫度傳感器和報警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對儀器的整體設(shè)計和各個組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計。由于實(shí)現(xiàn)了對普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實(shí)時監(jiān)控，因此具有非常普遍的意義，能廣泛應(yīng)用于居民家庭、企事業(yè)單位等多方面的安全防范。串行通信接口可根據(jù)需要連接排風(fēng)扇、澆水器等外設(shè)設(shè)備。而且，對工程設(shè)計的流程和步驟有了清晰的認(rèn)識，為自己日后的學(xué)習(xí)和研究打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。從選題到完成設(shè)計，田豐老師一直都是很悉心的給我講解著在設(shè)計中遇到的各種問題，循循善誘，嚴(yán)格把關(guān)，幫助我開拓設(shè)計思路，并不斷地鼓舞著我，使我感到信心倍增，讓我非常積極地投入到設(shè)計中，不斷地完成設(shè)計中的一個個部分。 最后，我還要感謝在我大學(xué)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。 20 參考文獻(xiàn) [1]李文方， 《 單片機(jī)原理與應(yīng)用 》 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [2]李娟， 《 傳感器與檢測技術(shù) 》 .北京：冶金工業(yè)出版社， 2020 [3]李華， 《 MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) 》 .北京：航空航天出版社， 2020 [4]羅先覺、邱關(guān)源 ， 《 電路 》 .北京：高等教育出版社， 2020 [5]何延治、楊海榮， 《 火災(zāi)危險性評估在建筑防火設(shè)計中的應(yīng)用 》 .建筑設(shè)計管理 ,2020 [6]胡顯華， 《 火災(zāi)探測器誤報警的原因及改進(jìn)方法 》 .電腦開發(fā)與應(yīng)用 ,2020
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