【正文】 目的： 設(shè)計(jì)一個(gè)煙霧報(bào)警系統(tǒng)由單片機(jī)控制 ,使用煙霧傳感器 (MQ 2)實(shí)時(shí)監(jiān)控條件的 煙霧濃度 ,煙霧 對周圍環(huán)境突變的 報(bào)警 。在 世界上 ， 火災(zāi)是一種災(zāi)害發(fā)生 很 頻繁的，幾乎都有 發(fā)生 的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國第二十世紀(jì) 90 年徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 代火災(zāi)約 89 萬 ，使中國人民的經(jīng)濟(jì)生活的重大損失。火災(zāi)是 危害生命和財(cái)產(chǎn)的 因素之一 。報(bào)警模塊也有兩種，一是聲音警報(bào)（蜂鳴器）模塊，光報(bào)警裝置（ LED）模塊 ， 此 設(shè)計(jì)有兩個(gè)。 論文的主要內(nèi)容是 : 第一章 緒論 ：本章闡述 了 煙霧 報(bào)警器的 研究背景和概括國內(nèi)外未來方向，論文研究的目的和意義進(jìn)行簡單 地說明，還有簡單的主要內(nèi)容。 第四章 煙霧報(bào)警 系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)：這章是 硬件設(shè)計(jì)，在對 總體 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，我們主要 闡述 它的 各模塊 電路的設(shè)計(jì)。 第六章 總結(jié)與展望 。另一個(gè) STC89C52 靜態(tài)邏輯運(yùn)算可以減少到 0 赫茲 ,選擇節(jié)電模式 可有 兩種類型的軟件。 表 是STC89C52 主要 功能 特性 ,如圖 21 是 STC89C52 芯片的引腳圖 表 ： STC89C52 主要的功能 STC89C52 引腳介紹 ① 主電源引腳端（ 2 根） VCC(P40)： 該電源輸入端口，連接到 +5V 電源 主要的功能特性 MCS51 指令系統(tǒng)均匹配 4K 重復(fù)擦寫 Flash ROM 雙向 I/O 端口（ 32） 內(nèi)部的 RAM（ 256x8bit） 可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷（ 3 個(gè)16 位） 時(shí)鐘效率： 0 至 24MHz 串行的中斷（ 2 個(gè)） 可編程 UART 串行通路 外部的中斷源（ 2 個(gè)） 中斷源 6 個(gè) 讀取和寫入的中斷線（ 2 個(gè)） 加密位 3 級 低功耗閑空、掉電兩種模式 設(shè)立軟件休眠和提醒能力 徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) GND(P20)：接地線端口 ②外接晶振引腳端（ 2 根） XTAL1(P19)：振蕩輸入 XTAL2(P20)：輸出振蕩 ③控制引腳端（ 4 根） RST/VPP(P9)：復(fù)位，管腳有 2 個(gè)機(jī)器的周期高電復(fù)位。 P1（ P1P8）：雙向 I/O 線（ 8），名稱：接 。 圖 21 STC89C52 芯片引腳圖 STC89C52 的應(yīng)用 STC89C52 芯片 以及所需的必要的模塊 就會組成 最小的系統(tǒng) ,電源、時(shí)鐘和復(fù)華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 5 位可以 為 STC89C52 芯片就是典型的最小系統(tǒng)，并 是在正常操作條件 下 。 圖 22 最小 的 系統(tǒng)原理框圖 時(shí)鐘電路 STC89C52 單片機(jī) 有 內(nèi)部時(shí)鐘 和 外部時(shí)鐘。晶粒大小的半胱氨酸振蕩頻率的振動(dòng)之間的選擇 至 12 MHZ,典型值是 12 MHZ。后者 將是一個(gè)兩層的方法和脈沖方式。 在 中斷服務(wù)處理程序 的任務(wù) 處理完成后 ,再次 跳 回到斷點(diǎn) 的 主程序 相續(xù) 運(yùn) 作 中斷 前所暫停的工作 。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 MQ2 傳感器 的特性與結(jié)構(gòu) MQ2 型氣體傳感器用于氣 體 作為城市天然氣的主要成分 ,其他 氣 體 和液化石油氣的測量 ,它具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 （ 4) 功耗控制在 左右的單項(xiàng)電源供電。 該裝置的靈敏度： S = RO / RX 是 10 到 30。 （ 6）工作環(huán)境：正常溫度范圍是 10℃到 +50℃，則濕度不小于 85%的相對濕度 圖 26 MQ2 的結(jié)構(gòu)圖 圖 27 圖，底座是用耐高溫酚醛塑料， 腳是 鍍鎳銅線，蓋為雙層 密 紋不銹鋼網(wǎng)，強(qiáng)度和較高的抗爆炸能力。下面對芯片各管腳的功能進(jìn)行介紹。 ALE：輸入，地址鎖存允許信號，接高電平。 如果 A / D 在輸入端的轉(zhuǎn)換，高 電 平的 端 口，三態(tài)門在輸出端將被打開，然后有數(shù)字輸出。 Vcc：電源，單 一 +5V。開始逐次逼近寄存器將被重置。數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵問題是如何確認(rèn)完成 A/D 轉(zhuǎn)換 ,因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成 ,才 可以傳 輸 。 （ 2）查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換 會體現(xiàn)出來 轉(zhuǎn)換完成狀態(tài)信號 ,如 ADC0809 芯片端。 STC89C52單片機(jī) 首先 發(fā)送出地址和有效信號。燃燒 是有 物質(zhì)分解 為許多氣體的 ,而在燃燒的過程中會 釋放大量的有毒氣體 ,會導(dǎo)致人們在無意就 中毒 ,無法 安全離開現(xiàn)場 ,在這樣的特殊情況下人類設(shè)計(jì)出 煙霧報(bào)警系統(tǒng) ，它 可以監(jiān)測氣體濃度的 突 變 ,來提醒 人們 現(xiàn)場 氣體濃度 的數(shù)值 ,通知人及時(shí)疏散 ，不會帶來生命安全和經(jīng)濟(jì)損失 。 在國外， 就大不一樣了， 別墅 、 小場合酒店 、 賓館 、 民居 等都配備有 。 （ 3）準(zhǔn)確判斷，就是能夠?qū)ΜF(xiàn)場的火災(zāi)能否準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷。 濃度報(bào)警功能：當(dāng) STC89C52 單片機(jī)接收到超過設(shè)定的氣體濃度信號時(shí) ,輸出腳的蜂鳴器輸出高電量 ,三極管 Q1 接通，蜂鳴器開始工作，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。 光報(bào)報(bào)警功能：當(dāng)系統(tǒng)在控制輸出的狀態(tài)指示燈里。 系統(tǒng)非功能需求 系統(tǒng)從非功能需求大致有一下幾點(diǎn)： （ 1） 可用性： 在實(shí)際生活里用途廣泛，系統(tǒng)的體積小，可以隨時(shí)安裝，達(dá)到用戶的理想安全措施 ； （ 2） 有效性 ：在現(xiàn)代的生活里，利用此系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員可以不在現(xiàn)場也能判斷火情的嚴(yán)重性，所以給我們帶來了巨大的效果； （ 3） 可靠性： 在發(fā)生故障的情況下具有 可恢復(fù)性、 也有前期的 可預(yù)測性；在有可以聲音和燈光同時(shí)報(bào)警，從而提高了可靠性。 每種需求都有著不同的價(jià)值意義， 給我們帶來了不同的用途。煙霧報(bào)警系統(tǒng)上電后 STC89C52 單片機(jī)正常 運(yùn)行 ,那么 確定是否接收的數(shù)據(jù)報(bào)警閾值 ,超過設(shè)定 閾值 后系統(tǒng)中的蜂鳴器發(fā)出 報(bào)警 和 LED 燈 亮 ,如果設(shè)備不 超過設(shè)定 值等待接收和處理新的數(shù)據(jù)。 如圖 42 是設(shè)計(jì)電路原理圖： 電 源C L 5 4 6 1 B HA D C 0 8 0 9按 鍵蜂 蜜 器 報(bào) 警L E D 燈M Q 2S T C 8 9 C 5 2單 片 機(jī)徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42 設(shè)計(jì)電路圖 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 15 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要是有單片機(jī)、報(bào)警模塊、傳感器模塊、顯示模塊、設(shè)置模塊組成。系統(tǒng)在控制輸出的狀態(tài)指示燈里。 GNDD2LEDD1LEDR L 1 KR L 2 K 圖 45 LED 燈電路 按鍵報(bào)警 模塊 在發(fā)現(xiàn)某處煙霧氣體情況時(shí)，可以按下警報(bào)按鍵報(bào)警，提醒人們注意安全，不要靠近現(xiàn)場。煙霧探測模塊是收集數(shù)據(jù)傳到主控模塊的，報(bào)警有三類，一是聲音報(bào)警，二是燈光報(bào)警，三是手動(dòng)報(bào)警，多路報(bào)警是報(bào)警的可靠性大大的提升。另一個(gè)主要的觀點(diǎn)，只看到了編譯器生成的匯編代碼，可以實(shí)現(xiàn) kill c51 單片機(jī)生成效率很高 的 目標(biāo)代碼，大部分的報(bào)表生成的匯編代碼是非常接近的，容易理解。 當(dāng) 用戶系統(tǒng) 是 在線狀態(tài) 和是 程序代碼下載到Flash 芯片里 ，此時(shí) 用戶生成的代碼 是 將源程序 (匯編語言或 C 語言 )經(jīng)語法 糾正無誤后 得出的 。 Protel99SE 具有的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可以在 圖書館管理模式的設(shè)計(jì) 。 （ 5）能夠 完成電路原理圖設(shè)計(jì)、 PCB 設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件的設(shè)計(jì) 等 操作 ?？梢赃x用分模塊調(diào)試的方法，首先調(diào)試煙霧探測電路模塊，然后調(diào)試單片機(jī)控制電路模塊，最后調(diào)試控制電路模塊。如圖 54 所示： 圖 54 焊接面 將系統(tǒng)上電濃度值不高，而在 MQ2 氣體敏感元件周圍釋放氣體時(shí)，系統(tǒng)上的濃度值就會變大， LED 燈就會亮，蜂鳴器報(bào)警。 本設(shè)計(jì)是采用 單片機(jī)與傳感器的技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出對煙霧檢測的煙霧報(bào)警系統(tǒng)。用于處理收集到的數(shù)據(jù)的最常用的STC89C52 單片機(jī)的選擇，然后發(fā)送到相應(yīng)的模塊， STC89C52 單片機(jī)以及設(shè)計(jì)的主要控制部分 。 在基于 煙霧報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 上 ，可以擴(kuò)展到一些功能，煙霧報(bào)警系統(tǒng)功能更完善，更高的安全性，使用更方便，如增加消防聯(lián)動(dòng)裝置， 在火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場可直接對火災(zāi)進(jìn)行相應(yīng)的控制，以降低火災(zāi)的一些損失；增加短信發(fā)送裝置，在現(xiàn)場有煙霧時(shí)可以直接向管理人員或用戶發(fā)送短信提醒。 從 選 題開始到完成的設(shè)計(jì)，張躍進(jìn)的老師總是告訴我各種設(shè)計(jì)過程中遇到的問題非常謹(jǐn)慎，幫我找出設(shè)計(jì)的思想，并經(jīng)常鼓舞了我 ，所以我設(shè)計(jì)的信心倍增，讓我積極融入設(shè)計(jì)，在完成各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 27 附錄 一 煙霧報(bào)警器元件清單 9*15 萬用板 1個(gè) STC89C52 單片機(jī) 1個(gè) AD0809 1 個(gè) 40腳 IC 座 1個(gè) 28腳 IC 座 1個(gè) MQ2 煙霧傳感器 1個(gè) MQ2 煙霧傳感器底座 1個(gè) 有源蜂鳴器 1 個(gè) 103 排阻 1個(gè)有 9 腳一體 CL5461BH 共陽數(shù)碼管 4位一體 1 個(gè) 1 8550 三極管 *5 5 個(gè) 1 電阻 *3 3 個(gè) 1 電阻 *4 4 個(gè) 1 220 歐姆電阻 *2 2 個(gè) 1 10k 電阻 1個(gè) 1 10uf 電容 1個(gè) 1 30pf 電容 *2 2 個(gè) 1 12M 晶振 1個(gè) 1 5mmLED（紅 、黃） *2 2 個(gè) 輕觸按鍵 *3 3 個(gè) 2自鎖開關(guān) 1 個(gè) 2 DC 電源插口 1個(gè) 2 USB 電源線 1個(gè) 以上為本設(shè)計(jì)所有元器件，注： USB 電源線是接入帶有 USB 的所有接口來供電， LED 燈可以選用其他顏色。 sbit OE=P3^2。 //顯示數(shù)組 09+F uchar Data_[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x71,0x3f}。 sbit Wei4 = P2^4。 //氣體的含量變量 uchar temp=0。 void main() { while(1) { //正常模式 if(Mode==0) { //讀取 A/D 值 temp=ADC0809()。 //判斷是否有報(bào)警 if(tempFF) { Feng=0。 delay(100)。 else Mode=0。Mode==1) { Feng=0。 if(FF==251) FF=Mode==1) { Feng=0。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 31 if(FF==0xff) FF=0。 //轉(zhuǎn)化的初始化 ST=0。 temp_=Data_ADC0809。 for(i=0。j++)。 Wei4=1。 } Wei1=0。 delay(10)。 Wei4=1。 Wei3=1。 Wei2=1。 Wei1=1。 delay(10)。 Wei4=1。 Wei3=1。 Wei