【正文】 smoke sensor system。感謝我們信息學院自動化專業(yè)的所有老師對我的關(guān)心鼓勵。本次畢業(yè)設計基本實現(xiàn)了預期目標，但其中還有很多不足，比如焊接的水平不足，有時會出現(xiàn)焊接點不牢的問題。AT89S52作為一個CMOS8位的微控制器，具有低功耗、高性能、應用普遍、容易上手以及操作方便等特點。準確及時的實現(xiàn)了按鍵報警。經(jīng)過查閱相關(guān)的資料，MQ2型煙霧傳感器對于甲烷，丙烷，丁烷，氫氣，酒精以及液化石油氣等氣體都可以進行檢測，它的反應速度也很快，可以在火災來臨之前及時準確的提醒人們注意保護人身與財產(chǎn)的安全。在預熱8分鐘左右的時間后，MQ2型煙霧傳感器基本達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，測試開始本次設計我選用了2種氣體測試的方法。將數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”，延時15微秒。最后，將數(shù)據(jù)線再一次拉升至高電平“1”，初始化完成。 主程序的流程本次基于單片機的火災自動報警系統(tǒng)的設計，它的主程序主要是為了檢測氣體傳感器MQ2和溫度傳感器DS18B20所采集的信號，經(jīng)過對采集到的信號的判斷與分析，決定是否要發(fā)出報警信號。第三，數(shù)碼管的表面有一層保護膜,在使用的時候可以撕下來。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。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。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。CLK是芯片的時鐘輸入。C 到+85176。ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有以下特點：首先它擁有8位分辨率。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。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。 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。第5個字節(jié)則是用戶第3個EEPROM的鏡像。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。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(shù)，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。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。flash編程與校驗的過程中，P3口也可以接收一些控制信號。（）和定時器/計數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。作為輸出口使用，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。AT89S52在很多嵌入式控制中得到了廣泛的應用。第四點是單片機在實時控制中的應用。機電一體化產(chǎn)品指的是集機械技術(shù)、計算機技術(shù)以及微電子技術(shù)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。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(shù)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。并且當有按鍵請求時，單片機也要進行相應的動作。 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。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(guān)電路進行報警。 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。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。第五，電路調(diào)試，完成電路板的焊接?；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。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。最后通過液晶顯示模塊顯示出氣體的濃度與實時溫度。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)。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。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(guān)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。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(guān)工作原理。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。 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)。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。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。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。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。單片機的應用十分廣泛，它逐漸變成科技領(lǐng)域的有力工具，因為單片機具有顯著的優(yōu)點，它在很多領(lǐng)域都有著應用，就目前而言它在以下5個領(lǐng)域的應用比較廣泛。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。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。第五，AT89S52都可以正常工作。程序校驗的過程中，輸出指令字節(jié)。而對于P3口也與PP2口一樣是一個擁有內(nèi)部上拉電阻的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。XTAL2是振蕩器反相放大器的輸出端。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。晶振電路是由一個晶振和兩個電容組成，本次設計的晶振電路選用的晶振為12MHZ，兩個電容的大小均為30pf。F~257176。RAM 是數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計算與數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后會丟失，DS18B20共9個字節(jié)RAM，每個字節(jié)為8位。 溫度采集模塊 氣體采集模塊的設計氣體采集模塊是能夠檢測環(huán)境中的煙霧等氣體的濃度，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳遞給單片機，氣體采集模塊是由四部分組成的其中包括：氣體信號的采集電路、模擬放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及單片機控制電路。通過這一點就可以準確的獲得這種煙霧存在的信號。電路設計電壓范圍比較寬，范圍在0~24V，加熱電壓在5V左右。所以必須使用傳感器生產(chǎn)廠家推薦的加熱電壓，使其工作在較安全的范圍內(nèi)。最后，商用級芯片溫寬為0176。GND是芯片的參考0電位（地）。當需要進行A/D轉(zhuǎn)換的時候，第一步必須將CS使能端調(diào)至到低電平，并且一直處于低電平狀態(tài)直到轉(zhuǎn)換完成。當?shù)?個脈沖下沉之后DI端的輸入電平就失去了輸入的作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。2號引腳與氣體采集電路相連接，這樣就構(gòu)成了本次設計的氣體采集電路。在數(shù)碼管使用的時候我們應該注意以下三點。Keil μVision2是由美國Keil Software公司研制生產(chǎn)的，它是一種兼容單片機C語言的軟件開發(fā)系統(tǒng)。將數(shù)據(jù)線再次拉高至高電平“1”，然后進行延時等待，在這一過程中需要注意如果初始化成功了，那么在15至60毫秒的時間里會出現(xiàn)一個由溫度傳感器DS18B20所返回的低電平“0”。最后將數(shù)據(jù)線拉高。原因是因為MQ2型煙霧傳感器的主要材料是二氧化錫氣敏材料，二氧化錫在沒有通電工作的情況下會自動吸附空氣中的水蒸氣，而當工作時有一個預熱的過程，在這個過程里將水蒸氣蒸發(fā)，等氣體完全蒸發(fā)后，氣敏電阻才可以正常的投入工作。第二個測試是對氣體源的距離進行檢測。第二種測試，測試當天的中午氣溫在28度左右，通過按鍵設置將溫度傳感器的報警溫度上限下調(diào)，當將溫度傳感器的報警溫度調(diào)到29時，LED燈亮、蜂鳴器發(fā)出報警聲音。本次設計基于單片機的火災自動報警系統(tǒng)主要由三個主要部分構(gòu)成。MQ2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器的響應很快，抗干擾的性能十分良好，它的靈敏度高，價格也比較便宜，并且不用擔心發(fā)生探頭阻緩或者中毒的現(xiàn)象。 致 謝大學四年的的學習生活已經(jīng)到了尾聲，在這個特殊的時刻我想對我的父母、我的母校、我的老師和我的同學表示最由衷的謝意。同時在這個畢業(yè)設計的過程中我也得到了邵承文同學與張洪超同學的熱情幫助，感謝這次畢業(yè)設計中與我親密合作的同學，以及過去對我給予過我?guī)椭幕锇閭儭?smoke sensorI. INTRODUCTION Automatic fire alarm control system has experienced a process from the simple to the plex and intelligence system increasingly in China. The characteristic is automatic fire detection and alarm technology has a great progress along with puting and detection technology development. At present, automatic fire alarm control system was used in bulk storage plant, shopping malls, highlevel office buildings, hotels and other places. They were used in a number of collections focused on one area of intelligent alarm control method with higher levels of b