【正文】 同學(xué)！ 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 附 錄 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 程 序 ORG 0000H START: MOV DPTR, 0FFF8H ；送端口地址入 DPTR MOVX DPTR, A ；啟動(dòng) AD574A SET ；置 為輸入方式 LOOP: JB , LOOP ；檢測(cè) 口 INC DPTR ；使 R/C 為 1 MOVX A, DPTR ；讀取高 8位數(shù)據(jù) MOV 41H, A ；高 8位內(nèi)容存入 41H 單元 INC DPTR ；使 R/C、 A0 均為 1 INC DPTR MOVX A, DPTR ；讀取低 4位 MOV 40H, A ；將低 4位內(nèi)容存入 40H單元 MOV 17H, 10001111B ；將比較的數(shù)值存入單元中 MOV 18H, 0110B MOV 19H, 10011011B MOV 20H, 1010B MOV AL, 40H ；將 40H 的內(nèi)容存入 AL單元中 MOV AH, 41H ；將 41H 的內(nèi)容存入 AH單元中 01: CMP AH, 17H ；比較最小數(shù)值的高八位 JA LP1 JBE LP2 LP1: JMP 03 LP2: JMP 01。所以，在設(shè)計(jì)的過程中，遇到很小的問題，都要?jiǎng)跓├蠋熤v解。 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 參考文獻(xiàn) [1] 孫育才， MCS51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用，第 4版，東南大學(xué)出版社，2021 [2] 王慶， Protel 99 SEamp。由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實(shí)時(shí)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。報(bào)警子程序流程圖如圖 46所示。 為此，可采取去極值平均濾波法，先對(duì) N 個(gè)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計(jì)算余下的 N– 2 個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善，給用戶帶來(lái)便利。當(dāng) AT89C51 知道 A/D 轉(zhuǎn)換完成后， P20 與讀信號(hào) RD 共同控制下的 A/D 端口 OE 電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到單片機(jī)上。鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，輸出端 Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端 D0~D7 狀態(tài)相同；當(dāng) LE 由 “ 1”變?yōu)?“ 0” 時(shí)，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。 D觸發(fā)器的特性方程為 [3,15] DQ ??1n （ 35） 由于當(dāng) CP=1 時(shí)， D 觸發(fā)器有效； CP=0 時(shí)，觸發(fā)器保持原來(lái)狀態(tài)。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 4 個(gè)鍵定義如下： ： S1 功能轉(zhuǎn)換鍵，按此鍵則開始鍵盤控制。聲報(bào)警電路由單片機(jī)的 P10 引腳進(jìn)行控制，當(dāng) P10 輸出的電平為高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音報(bào)警；否則，三極管截止，蜂鳴器不發(fā) 出聲音 [6,22]。 (3) 單電源 +5v供電，基準(zhǔn)電壓由外部提供，典型值為 +5v，此時(shí)允許輸入模擬電壓為 0— 5V。 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率以輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示； (2) 轉(zhuǎn)換時(shí)間 ： 轉(zhuǎn)換時(shí)間指 A/D 轉(zhuǎn)換器從轉(zhuǎn)換控制信號(hào)到來(lái)開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)所經(jīng)過的時(shí)間。在本報(bào)警器電路中，同樣要對(duì)兩類傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)理。一階濾波電路過渡帶較寬，幅頻特性的最大衰減頻率僅為20dB/十倍頻。 本設(shè)計(jì)溫度傳感器靈敏度選擇℃ ，所以 LM94022 的 GS0 和 GS1 端口都接地，溫度信號(hào)調(diào)理電路如圖34 所示。 2． 差溫式探測(cè)器 ： 差溫式探測(cè)器是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，火災(zāi)引起的溫度上升速率超過某個(gè)規(guī)定值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警的火災(zāi)探測(cè)器。 靈敏度 顆粒直徑 /181。當(dāng)無(wú)煙霧顆粒進(jìn)入光敏室時(shí)，受光元件不產(chǎn)生光電流，這就實(shí)現(xiàn)了將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的物理基礎(chǔ) [12]。光敏管采用硅（ Si）光電池。這就說(shuō)明太大的顆粒散射能力也不強(qiáng)。傳感器作為煙霧檢測(cè)報(bào)警器的信號(hào)采集部分，是檢測(cè)電路的核心組成部分之一。本設(shè)計(jì)中使用石英晶體，電容的容值設(shè)定為 30pF。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則 Vcc 的 +5V電平就會(huì)直接加到 REST 端，系統(tǒng)復(fù)位。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路。充電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。 電源部分原理圖如圖 31 所示 。 芯片擦除：整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持 ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FIASH 編程時(shí)， P0口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。同時(shí)，在能夠滿足報(bào)警器設(shè)計(jì)的計(jì)算速度及接口數(shù)的要求的同類型單片機(jī)中，要考慮選擇價(jià)格低廉且體積輕巧的機(jī)型，在保證了報(bào)警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎(chǔ)上，能夠不提高成本， 縮小體積?；鹧嫒紵?，迅速蔓延，產(chǎn)生大量的熱使得環(huán)境溫度升高，如果能將這時(shí)能夠探測(cè)到有效地溫度值，就可以比較及時(shí)地控制火災(zāi)。其中的氣溶膠、煙霧、火焰和熱量都稱為火災(zāi)參量，通過對(duì)這些參量的測(cè)定便可確定是否存在火災(zāi)。根據(jù)可燃?xì)怏w與空氣混合方式不同有兩種燃燒 方式，如果在燃燒前，可燃?xì)饩团c空氣均勻混和，則稱之為預(yù)混燃燒；如果可燃?xì)怏w和空氣分別進(jìn)入燃燒區(qū)邊混合邊燃燒，則稱之為擴(kuò)散燃燒。 （ 3）光輻射探測(cè)器。近年來(lái)還出現(xiàn)了激光感煙探測(cè)器，它也是利用光電感應(yīng)原理，不同的是光源改用激光束。 火災(zāi)探測(cè)器的原理 火災(zāi)發(fā)生時(shí)，必然會(huì)伴隨著產(chǎn)生煙霧、高溫和火光，探測(cè)器對(duì)這些都很敏感。在火災(zāi)發(fā)生的初期，由于溫度比較低，許多物質(zhì)都處于陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙霧?；馂?zāi)探測(cè)器通過對(duì)火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象 —— 氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測(cè)，將探測(cè)到的火情信號(hào)轉(zhuǎn)化成火警電信號(hào)傳遞給火災(zāi)報(bào)警控制器。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)必將得到更快的發(fā)展。 關(guān)鍵詞 火災(zāi) 報(bào)警器 單片機(jī) 傳感器 煙霧 AT89C51 傳感器 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 章 緒 論 選題背景及意義 火災(zāi)是可燃物在時(shí)間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害，是威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一。當(dāng)發(fā)生 火災(zāi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警、故障自診斷、濃度顯示、報(bào)警限設(shè)置、延時(shí)報(bào)警及與上位機(jī)串口通信等，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的煙霧傳感器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已并非傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單的報(bào)警設(shè)備，而是融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器的應(yīng)用等各領(lǐng)域知識(shí)。 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 章 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作原理 系統(tǒng)總體功能概述 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測(cè)器、 區(qū)域報(bào)警器和集中報(bào)警器組成。 (2)感煙型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 煙霧是早期火災(zāi)的重要特征之一。目前復(fù)合型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)有感溫感煙型、感煙感光型、感溫感光型等多種形式。還有一種叫管道抽吸式感煙探測(cè)器，他的工作原理與光電感應(yīng)探測(cè)器中另一種散射型相似，通過煙霧的反射或散射產(chǎn)生光敏電流，主要用在船舶上。如將兩者結(jié)合起來(lái)，便成為差定溫組合式?？扇嘉镆詺鈶B(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)存在，助燃物通常是空氣中的氧氣。這些熱量通過可燃物的直接燃燒、熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流，使火從起火部位向周圍蔓延，導(dǎo)致了火勢(shì)的擴(kuò)大，形成火災(zāi)。起火過程中，起初和陰燃兩個(gè)階段所占的時(shí)間比較長(zhǎng)，雖然產(chǎn)生大量的 煙霧，但是環(huán)境溫度不太高，若探測(cè)器就應(yīng)該從此階段開始進(jìn)行探測(cè)，就可以火災(zāi)損失控制在最小限度。在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)做數(shù)字濾波，再進(jìn)行線性化處理，這一過程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片機(jī)有較 快的運(yùn)算速度，使儀表監(jiān)測(cè)人員能夠觀測(cè)到實(shí)時(shí)的煙霧濃度，并進(jìn)行相應(yīng)處理。 P0 能夠 用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器 PC 指向 0000H， P0P3 輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入 07H，其它專用寄存器被清 “ 0” 。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。集成電路型穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、帶負(fù)載能力強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用 [22]。在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲(chǔ)存的電能再放出來(lái)?？烧{(diào)式三端穩(wěn)壓器 能輸出連續(xù)可調(diào)的直流電壓，其中LM317 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓， LM337 系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)電壓。 手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 REST 上加入高電平 ,采用的辦法是在REST 端和正電源 Vcc 之間接一個(gè)按鈕。由于外接電容 C C6 的容量大小會(huì)輕微影 響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，電容的容量大小范圍為 30 10pF pF? ；如果使用陶瓷諧振，則電容容量大小為 40 10 FpF p? 。 煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃性氣體在 空氣 中的含量（即濃度）轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào) [2,5,11]，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、 濃度處理 及報(bào)警控制等工作。同時(shí)上式還與 ?SR 和 ? 有關(guān)，因而當(dāng)球（煙霧顆粒） 較大而 ?sR 較大時(shí)，隨著散射角 ? 的增大，函數(shù) )(2Us? 下降較大；球小時(shí)，情況就相反。m之間。光敏二極管（受光元件）發(fā)生阻抗變化產(chǎn)生光電流。因此本系統(tǒng)所采用的火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器是光電感煙探測(cè)器，由它把物質(zhì)初期燃燒所產(chǎn)生的煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)換成支流電壓信號(hào)，通過導(dǎo)線傳輸給報(bào)警器，發(fā)出聲光報(bào)2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 警信號(hào)。點(diǎn)型定溫式探測(cè)器利用雙金屬片、易熔金屬、熱電偶熱敏半導(dǎo)體電阻等元件，在 規(guī)定的溫度值上產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。 溫度傳感器使用的是高精度模擬輸出 CMOS 溫度傳感器LM94022，該傳感器的末級(jí)為推挽輸出，輸出電壓與感測(cè)的溫度成反比，即溫度越高輸出電壓越低；可提供 4 個(gè)不同增益讓用戶自行選擇，其中包括 ℃ 、 mV /℃ 、 /℃ 及 /℃ 。電壓放大倍數(shù)為： 464u RRRRA Ff ?? ， 6uf ??A (31) 圖 35 煙霧信號(hào)調(diào)理電路 濾波電路能使有用頻率信號(hào)通過，同時(shí)抑制無(wú)用頻率成分，濾除或衰減無(wú)用頻率信號(hào)到足夠小。 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2021 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 信號(hào)處理電路 對(duì)于傳感器輸出的模擬信號(hào)，一般要用運(yùn)算放大器對(duì)其進(jìn)行調(diào)理或放大，以滿足 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入模擬量幅值及極性的要求。 A/D 轉(zhuǎn)換器的主要性能參數(shù)有： (1) 分辨率 ： 分辨率表示 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)的分辨能力。 (2) 最大不可調(diào)誤差： ADC0809為 ? 1LSB。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的 I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)放大電流就可以了。 、 、 和 RST，對(duì)于這種鍵各程序可以采用中斷查詢的方法，功能就是：檢測(cè)是否有鍵閉合 ，如有鍵閉合，則去除鍵抖動(dòng)，判斷鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵處理。 START 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，當(dāng) START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，START 應(yīng)保持低電平。二分頻電路由 D 觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，R