【正文】 .......................................... 23 DSl8B20 簡介 .................................................................................. 23 DSl8B20 具體參數(shù)及工作方式 ...................................................... 25 18B20 接口電路 .............................................................................. 26 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) .....................................................................................................27 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 7 5 硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問題 .............................................................................27 6 電路的調(diào)試 .............................................................................................................28 7 總結(jié)評(píng)價(jià) .................................................................................................................28 致謝 ...............................................................................................................................29 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................29 附錄一 ...........................................................................................................................30 總體原理圖設(shè)計(jì) ...........................................................................................................30 附錄二 ...........................................................................................................................30 程序源代碼 ...................................................................................................................30 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 8 摘 要 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，防火工作越來越重要，但是目前國內(nèi)的許多研發(fā)都側(cè)重于大型場(chǎng)所的火災(zāi)報(bào)警。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發(fā)現(xiàn)，便于多用戶統(tǒng)一管理。保衛(wèi)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，防止火災(zāi)引起燃燒、爆炸 ,防盜等事故，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命安全。由于它功能齊全，體積小，成本低，因此它可以應(yīng)用到所有電子系統(tǒng)中。它 就像是一個(gè) 個(gè)稱職的更夫，給居住、 忙碌或是休息 在 家庭 中的人們以極大的安全感。近年來，在煙霧選擇性和產(chǎn)品穩(wěn)定性上也有很大進(jìn)步。 探測(cè)器安裝在防爆現(xiàn)場(chǎng)，控制器壁掛在值班室等有人值守的地方，二 者采用屏 蔽電纜線連接。系統(tǒng)硬件電路主要分為數(shù)據(jù)收集、聲音報(bào)警電路、狀態(tài)指示燈電路、 LCD1602液晶顯示電路部分。報(bào)警器采用延時(shí)的工作方式，煙霧檢測(cè)報(bào)警器以 STC89C52 單片機(jī)為控制核心，選用 MQ2 半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器采集煙霧濃度信息，配合外圍電路構(gòu)成煙霧報(bào)警系統(tǒng)。 煙霧檢測(cè)傳感器選型 煙霧傳感器是測(cè)量裝置和控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。煙霧傳感器就是通過監(jiān)測(cè)環(huán)境中煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的。使得用戶面對(duì)眾多廠家生產(chǎn)的煙霧探測(cè)器感到不知所措。在設(shè)計(jì)報(bào)警器時(shí)只有使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。這種傳感器在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)煙霧氣體有良好的靈敏度，能夠檢測(cè)多種可燃性氣體，十分適合應(yīng)用在家庭的氣體泄漏報(bào)警器中。因此， QM2 氣體傳感器需開機(jī)預(yù)熱幾分鐘，才可投入使用，以免造成誤報(bào)。 STC89C52 單片機(jī)簡介 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 可編程 Flash 存儲(chǔ)器。這一模塊以單片機(jī)為中心把程序代碼燒進(jìn)去然后外圍接上復(fù)位電路、振蕩電路、鍵盤控制、LCD1602 液晶顯示電路、報(bào)警電路等子模 塊。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。平時(shí)不訪問片外存儲(chǔ)時(shí)， ALE 端也以 1/6 的振蕩頻率固定輸出正脈沖，因而 ALE 信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。要檢查一個(gè) AT89C52 小系統(tǒng)上電后 CPU能否正常到 ERROM/ROM 中讀取指令碼，也可用于示波器看 PSEN 端有無脈沖輸出。 4)I/O（輸入 /輸出端口， P0， P1， P2， P3） P0口： P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口。 方案 2： 采用 DS18B20 作為測(cè)溫電路的溫度傳感器。延時(shí)周期可通過 R12 來調(diào)節(jié)輸出，在延時(shí)時(shí)間內(nèi)只要 Vs 發(fā)生上跳變， Vo 就會(huì)從 Vs 上跳變時(shí)刻起繼續(xù)延長一個(gè)周期，而電路中的電容為了能夠更好的控制了芯片內(nèi)的定時(shí)器，若 Vs 一直保持為高電平，這樣就可以通過 P10 傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)進(jìn)行下一步處理。單片機(jī)接通電源時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，完成單片機(jī)啟動(dòng)確定單片機(jī)起始工作狀 態(tài)。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有 6 個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為 2 個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有 12 個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個(gè)振蕩周期為 1/12us。 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 22 圖 8 聲音報(bào)警電路圖 按鍵控制電路 本電路設(shè)計(jì)了四個(gè)按鍵，一個(gè)設(shè)置鍵、一個(gè)加鍵、一個(gè)減鍵、一個(gè)緊急報(bào)警鍵，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，可按下緊急報(bào)警鍵，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 D1為電源指示燈。 DSl8B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如 8所示： 圖 8 DSl8B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。而配置寄存器為高速暫存器中的第 5個(gè)字節(jié)，他的內(nèi)容用與確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率， DSl8B20 工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。 表 2 數(shù)據(jù)分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間 當(dāng) DSl8B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 ，如表 3所示。只要告警標(biāo)志置位， DSl8B20 將對(duì)告警搜索命令做出響應(yīng)。采用寄生電源供電方式是 VDD和 GND 端均接地。主程序還包括 LCD1602 濃度字符顯示功能、手動(dòng)報(bào)警功能、報(bào)警濃度設(shè)定功能，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善，給用戶帶來便利。 6 電路的調(diào)試 首先燒入顯示程序，看顯示正不正常。它的靈敏度適中，具有響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。 5%LEL 之內(nèi)，滿足檢測(cè)要求，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果的結(jié)論。 參考文獻(xiàn) [1]李華 .MCS一 51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 . 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[15]余成波 .傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) .高等教育出版社 .2021. 附錄一 總體原理圖設(shè)計(jì) 附錄二 程序源代碼 include //調(diào)用單片機(jī)頭文件 define uchar unsigned char //無符號(hào)字符型 宏定義 變量范圍 0~255 define uint unsigned int //無符號(hào)整型 宏定義 變量范圍 0~65535 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 31 include include include sbit CS=P2^4。 //煙物等級(jí) uchar shoudong。i++) for(j=0。 s_dengji = byte_read(0x2021)。 dq = 1。 //200us dq = 1。 // 60us dq = 1。 //釋放總線 if(dq == 1) //開始讀寫數(shù)據(jù) value |= 0x80。 //把總線拿低讀時(shí)間隙開始 value = 1。 0x01。 //110us q = dq。 write_eeprom()。 byte_write(0x2060, a_a)。 for(i=0。 uint temperature,s_temp 。最后，我還要感謝在我大學(xué)四年的學(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。當(dāng)煙霧的濃度達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)，發(fā)出報(bào)警。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、使用環(huán)境、成本等因素， 選用 MQ2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器。 第四步是聯(lián)機(jī)檢查。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式， 口接單線總線為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)上拉電阻和 STC89C52的 來完成對(duì)總線的上拉。如果溫度測(cè)量的結(jié)果高于 TH 或低于 TL，那么 器件內(nèi)告警標(biāo)志將置位。高速暫存存儲(chǔ)器除了配置寄存器外，還有其他 8 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 3 所示。后者用于存儲(chǔ) TH， TL值。 DS18B20 多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)是以 AT89C52單片機(jī)作為控制核心，智能溫度傳感器 DS18B20為控制對(duì)象，用 LCD1602 液晶顯示，運(yùn)用 C 語言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。 方案 2： 采用 4節(jié) V 干電池共 做電源，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)工作時(shí)，單片機(jī)、傳感器的工作電壓穩(wěn)定能夠滿足系統(tǒng)的要求，而且電池更換方便。從而設(shè)定出理想的煙霧強(qiáng)度報(bào)警值。 XTAL1 和XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出，該反向放大器 可以配置為片內(nèi)振蕩器。連接方式為單片機(jī)中的 40腳 VCC 接正極 5V，而 20 腳 VSS 接電源地端。熱釋紅外感應(yīng) 2 腳輸入到前置放大器 OP1 進(jìn)行放大，然后由 C4 耦合給運(yùn)算放大器 OP2 進(jìn)行第二級(jí)放大。 PT100 傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進(jìn)行測(cè)溫的，具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于無芯片內(nèi)的ROM的 8031 或 8032，須外擴(kuò) ERROM