【正文】 / sR (%CH4)＞ 5 ⑥ 響應(yīng)時(shí)間： Tres＜ 10 秒 ⑦ 恢復(fù)時(shí)間： Trec＜ 30 秒 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第三章 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 第一節(jié) 單片機(jī)的選澤 一、單片機(jī)的介紹 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D轉(zhuǎn)換器等電路 ）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。一 般而言，工控型尋址范圍大，運(yùn)算能力強(qiáng)；用于家電的單片機(jī)多為專用型，通常是小封裝、低價(jià)格，外圍器件和外設(shè)接口集成度高。 單片機(jī) 臺(tái)灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體的 單片機(jī) ，價(jià)格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費(fèi)類產(chǎn)品 。 根據(jù)多方面的比較， 本設(shè)計(jì)選用 ATMEL公司的 AT89S52單片機(jī)作為控制器。 AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 端口引腳第二功能： RXD(串行輸入口 )； TXD(串行輸出口 )； 0INT (外中斷 0)； 1INT (外中斷 1)； T0(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0)； T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1)； WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 )； RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 )。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功 能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 ●XTAL1 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。 ●具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 ●21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。 第四節(jié) 聲音報(bào)警電路 由 AT89S52 的 14 腳實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警控制。當(dāng)=0 時(shí)，與寫(xiě)信號(hào) WR 共同選通 ADC0809，其中 ALE 信號(hào)與 ST信號(hào)連在一起，在 WR 信號(hào)的前沿寫(xiě)入地址信號(hào)，在其后沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 ●EOC： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出端，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 （二） ADC0809 引腳功能 ADC0809 引腳如圖 所示，功能說(shuō)明如下： ●IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開(kāi)關(guān) ，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信 號(hào) ]10[ 。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用。 引腳第二功能： 1 28 2 39 3 38 4 37 5 36 6 35 7 34 8 33 9 32 10 AT89S52 31 11 30 12 29 13 28 14 27 15 26 16 25 17 24 18 23 19 22 20 21 RST (RXD) (TXD) ( 0INT ) ( 1INT ) (T0) VCC (AD0) (AD4) (AD6) (AD7) EA /VPP ALE/PROG RSEN (A15) (A14) (A12) (T1) (WR) (RD) XTAL2 XTAL1 GND (A13) (A11) (A10) (A9) (A8) (AD5) (AD3) (AD2) (AD1) 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的 捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ●P2 口 P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0 端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳用 作高阻抗輸入。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。它一方面要接收來(lái)自傳感器送來(lái)的溫度、煙霧對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)這兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，以控制后續(xù)電路進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；與此同時(shí)查詢是否有鍵按下的請(qǐng)求。 單片機(jī) ATMEL 公司的 8 位 單片機(jī) 有 AT8 AT90 兩個(gè) 系列， AT89 系列是 8 位 Flash 單片機(jī)，與 8051 系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時(shí)鐘模式 ； AT90 系列單片機(jī)是增強(qiáng) RISC 結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程 Flash 的單片機(jī)，也叫 AVR 單片機(jī) ?？偩€型單片機(jī)普遍設(shè)置有并行地址總線、 數(shù)據(jù)總線、控制總線，這些引腳用以擴(kuò)展并行外圍器件都可通過(guò)串行口與單片機(jī)連接，另外，許多單片機(jī)已把所需要的外圍器件及外設(shè)接口集成 在 一片內(nèi)，因此在許多情況下可以不要并行擴(kuò)展總線，大大減省 了 封裝成本和芯片 的 體積，這類單片機(jī) 我們 稱為非總線型單片機(jī)。當(dāng)加熱絲斷路時(shí)，由于熱惰性況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)氣敏元件的故障，需要設(shè)計(jì)加熱絲故障診斷報(bào)警電路。一般情況下，不通電時(shí)間越長(zhǎng)，初期穩(wěn)定時(shí)間也越長(zhǎng)，當(dāng)不通電存放時(shí)間達(dá)到 15 天左右時(shí)，初期穩(wěn)定時(shí)間一般需要5 分鐘左右。 0/RRSK? (11)式中， R0為煙霧傳感器潔凈空氣條件下的重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 電阻值， RS 為煙霧傳感器在一定濃度的檢測(cè)煙霧中的電阻值。 遇到可燃煙霧（如 CH4 等）時(shí)，原來(lái)吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以正 離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導(dǎo)體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導(dǎo)體帶電子密度增加，電阻值下降。按敏感機(jī)理分類，可分為電阻型和非電阻型。因此，經(jīng)常對(duì)傳感器進(jìn) 行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。例如氧化物半導(dǎo)體煙霧傳感器主要檢測(cè)各種還原性煙霧，如 CO、 H C2H5OH、 CH3OH 等。它的測(cè)量原理是：將加熱后的鉑電阻線置于目標(biāo)煙霧中，由于向目標(biāo)煙霧傳送熱量造成溫度降低，引起電阻值變化，傳感器即測(cè)量電阻值的變化情況。高分子氣敏材料由于具有易操作、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在毒性煙霧和食品鮮度等方面的監(jiān)測(cè)中具有重要作用。 固體電解質(zhì)煙霧傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏元件，其原理是利用氣敏材料在通過(guò)煙霧時(shí)產(chǎn)生電阻，測(cè)量其形成電動(dòng)勢(shì)從而測(cè)量氣體濃度。 （二）煙霧傳感器應(yīng)滿足的基本條件 一個(gè)煙霧傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的 。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 ADC0809將從煙霧檢測(cè)電路 送出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)。 當(dāng)前，國(guó)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警應(yīng)用技術(shù)漸漸向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多樣化、和小型化發(fā)展。 我國(guó)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)起步較西方發(fā)達(dá)國(guó)家晚， 90 年代以后火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品才真正開(kāi)始發(fā)展，隨著政府的改革開(kāi)放，國(guó)外企業(yè)開(kāi)始大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，帶來(lái)了先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)也促進(jìn)了重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 市場(chǎng)的成熟。發(fā)生火災(zāi)的情形種類繁多，產(chǎn)生的原因也紛繁復(fù)雜，僅僅對(duì)某一特定的火災(zāi)參考量進(jìn)行探測(cè)，難免會(huì)發(fā)生漏報(bào)或誤報(bào)的現(xiàn)象。誤報(bào)的嚴(yán)重程度，用誤報(bào)率大小來(lái)衡量，誤報(bào)率越小越好。 由于離子式探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)比感溫探測(cè)器快得多。為了確保人身安全，最大限度地減少 社會(huì)財(cái)富的損失。 本文先闡述了火災(zāi)預(yù)警的背景、發(fā)展歷史和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ，然后擬定了一份煙霧檢測(cè)報(bào)警器的方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)， 利用 keilC51 進(jìn)行代碼調(diào)試和 Proteus 仿真測(cè)試，最后 設(shè)計(jì) 出 一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、具有一定實(shí)用價(jià)值的火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)。 【關(guān)鍵詞】 AT89S52 單片機(jī) MQ2 型煙霧傳感 器 ADC0809 Proteus 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III Abstract The warehouse is an important place for a material centralized storage,warehouse fire alarm is an important part of warehouse management,warehouse safety is an important goal in warehouse management, thewarehouse security threat came mainly from manmade destruction andwarehouse material because of changes in storage environment or the material itself, in which human caused fires are factors of warehouse the main threat of security, the warehouse fire warning system detailed study of SCM, as far as possible to minimize losses. Fire alarm system of various kinds, mon MCU control, PLC control,data fusion of fuzzy geic neural work control technology, etc.. As the microcontroller is small, cheap, convenient control, high reliability, is better than other control methods, so the design of this system is based on single chip microputer control, smoke sensor, ADC0809 and MQ2 to AT89S52 microcontroller as the core device and electronic technology, realtime monitoring by AT89S52 microputer controlinformation to smoke monitoring location sensor, and the monitoring results are data information processing, if it exceeds the preset warning value, the microprocessor buzzer to alarm paper alsoexpounds the hardware circuit and software design of automatic firealarm system, code debugging and Simulation of Proteus was tested by keilC51, and finally designs a set of simple structure, convenient operation, and has certain practical value of automatic fire alarm system. 【 keyword】 AT89S52 microcontroller MQ2 type smoke sensor ADC0809 Proteus 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 前 言 ...........................