【正文】 C3 VCCGNDR1510KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36GND1DATA2VCC3U3DS18B20GNDR16VCCP35B1蜂鳴器Q58550VCCGND+R132KP36P23S4GNDS3GNDS2GNDP20 P21 P22S5GNDP23CS1CH02CH13GND4DI5DO6CLK7VCC81ADC0832GNDVCCP34P33P32123 456U2VCCR175GNDR141KyinwuyinwuP24P25P26P27P32P33 附件二：部分程序源代碼 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int include //數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}。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)定性高、重現(xiàn)性強(qiáng)、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。 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)。并采用現(xiàn)在最先進(jìn)的寄生電源供電方式 VDD 和 GND 端均接地。 DSl8B20 溫度傳感器之中我們在計(jì)算 對應(yīng)的溫度 的時候 ：當(dāng)符號位 S 為 0 時， 我們便可以 直接 把 二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號位 S 為 1 時， 我們首先會 將 二進(jìn)制位 補(bǔ)碼變換為 二進(jìn)制位 原碼， 然后 再 將二進(jìn)制位原碼轉(zhuǎn)換成 十進(jìn)制 數(shù) 值。如下面表格中的內(nèi)容所示。所以我們在應(yīng)用 DSl8B20 傳感器的過程之中不僅可以讓單片機(jī)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)更加趨向于簡單，而且在這種溫度傳感器的可靠性也非常的高。 方案 1： 方案一中我們使用 5V 蓄電池為我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行供電。 如下圖所示為本單片機(jī)系統(tǒng)的時鐘電路和復(fù)位電路。 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1510KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P23P24P25P26P27P32P33 圖 3 單片機(jī)最小系統(tǒng) 復(fù)位電路一般來說就是確定單片機(jī)在開始工作時的狀態(tài)，即使單片機(jī)完成啟動的一個過程。 方案 2： 方案二我們選擇 DS18B20 溫度傳感器。 P1 口可以表示為一個八位準(zhǔn)雙 向輸入 /輸出端口。當(dāng)外部程序 RAM 地址允許輸入端的引腳接高電平的時候，STC89C52 單片機(jī)只會訪問片內(nèi) ERROM/ROM 并執(zhí)行指令。該引腳一共有 30 腳。 RST 可以表示為復(fù)位信號輸入端引腳，該引腳在輸入為高電平時才有效果，在低電平時無效。 單片機(jī)的引腳功能描述 下面對 STC89C52 各引腳的功能進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹： 1)電源引腳 Vcc 和 Vss Vcc 引腳可以表示 為電源端為 +5V，該引腳一共有 40 腳； Vss 引腳可以表示為接地端引腳，該引腳一共有 20 腳； 2)引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL2 可以表示為時鐘電路引腳，該引腳與外部晶體的一端相連接。使用高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。使得用戶面對眾多廠家生產(chǎn)的煙霧探測器感到不知所措。煙霧傳感器就是通過監(jiān)測環(huán)境中煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的。下圖，如圖 2 表示為煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 圖 2 煙霧傳感器及其結(jié)構(gòu)圖 在上文的敘述之中，因?yàn)?MQ2 半導(dǎo)體傳感器相對于其他的半導(dǎo)體煙霧傳感器來說，靈敏度非常的高，電導(dǎo)率現(xiàn)對于其他類型的傳感器來說變化更 加大、響應(yīng)的時間和恢復(fù)的時間都非常的短、抑制影響的能力也非常強(qiáng)大，而且該傳感器所輸出的信號也非常大、壽命更加長，工作平穩(wěn)性更加平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，所以這種傳感器在市面上的應(yīng)用非常的廣泛。 圖 1 總體設(shè)計(jì)框圖 我們在本次設(shè)計(jì)之中， CPU 使用的是 MCS51 單片機(jī)系列中的 STC89C52 單片機(jī)。 煙霧報(bào)警器的發(fā)展趨勢 面對人類社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)急速發(fā)展的時代，伴隨這電子、計(jì)算機(jī)、通訊和現(xiàn)代控制技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代 火災(zāi)自動報(bào)警應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢 正在向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多樣化、小型化、社區(qū)化、高靈敏化、綜合化等方面發(fā)展。分別為檢漏儀、控制器和探測器。我們國家在引進(jìn)國外對于煙霧傳感器先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的工藝，進(jìn)行自主開發(fā)和自主研究。 MCU 。所以針對這種情況我們很有必要設(shè)計(jì)出一種火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，減少火災(zāi)的發(fā)生，并是我們在火災(zāi)中受到的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡達(dá)到最小。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有 圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。并且本次設(shè)計(jì)也言簡意賅、實(shí)用性高。所以針對于火災(zāi)的發(fā)生 我們應(yīng)當(dāng)盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的源頭并給予通報(bào)，因此我們對于現(xiàn)場的煙霧進(jìn)行采集，監(jiān)視所處的環(huán)境之中的煙霧濃度， 以便于及時的發(fā)現(xiàn)火源，進(jìn)而盡量減小事故的發(fā)生，從而才能進(jìn)一步使我們生活的環(huán)境處于安全。其中包括民用煙霧報(bào)警器、工業(yè)用煙霧報(bào)警器、 有毒有害煙霧報(bào)警器。 探測器人們一般會將其裝于防爆現(xiàn)場，控制器人們通常則會將其放在有人值守的地方，比如傳達(dá)室等。 2 總體方案設(shè)計(jì) 煙霧報(bào)警器不僅可以監(jiān)測出所處于工作環(huán)境之中的煙霧的濃度，并且可以在遇到火災(zāi)時煙霧的濃度超過所設(shè)定值時會產(chǎn)生報(bào)警。 電源開關(guān) 電源 STC89C52 單片機(jī) AD 采集電路 顯示電路 報(bào)警電路 按鍵控制 煙霧檢測傳感器選型 煙霧傳感器是人們針對于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)之中測量的裝置和控制系統(tǒng)的第一個非常重要的環(huán)節(jié)。 MQ2 半導(dǎo)體傳感器是以金屬氧化物二氧化錫為主體的N 型半導(dǎo)體氣敏元件。 在智能建筑中對火災(zāi)探測器的應(yīng)用主要以感煙火災(zāi)探測器選用為主。在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制功能中，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)算速度，使檢測人員和用戶在報(bào)警器系統(tǒng)正常工作時能夠及時地觀測到實(shí)時的煙霧濃度等級， 并進(jìn)行相應(yīng)處理。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。如果需要檢查該單片機(jī)中的振蕩電路是否工作正常，則可以用到示波器來針對 XTAL2 時鐘電路引腳是否有脈 沖信號輸出進(jìn)行查看。 ALE/PROG 引腳可以表示為 地址鎖存允許信號端。但是 STC89C52 單片機(jī)在訪問片外 RAM 時，則需要少生成兩次脈沖信號，該信號的值為負(fù)值。然而如果對于對于 ROM 的 8031 或 8032 單片機(jī)，因?yàn)?ROM 的 8031 或 8032 單片機(jī)之中沒有芯片，那么我們就必須向外擴(kuò)展 ERROM，那么在這個時候我們就必須將 EA 引腳接到地。詳情可以從以下的表中看出來。 綜上所述，我們通過兩種溫度傳感器的比較， DS18B20 溫度傳感器不僅可以直接輸出溫度值，而且不需要進(jìn)行過多的校正，因此，對于溫度傳感器的選擇，我們選擇 DS18B20 溫度傳感器。復(fù)位通常有兩種方法其中一種為上電自動復(fù)位另一種為外部按鍵手動復(fù)位，一般情況下單片機(jī)系統(tǒng)在時鐘電路的工作之后，在復(fù)位端出連續(xù)的輸出兩個周期的高電平時，這時單片機(jī)系統(tǒng)就會完成復(fù)位操作。并且經(jīng)過ADC0832 芯片經(jīng)過采集之后便可以得到各種煙霧濃度下的信號。 方案 2： 方案二中我們采用三節(jié) V 的干電池互相串聯(lián)那么便得到了共 的干電池做電源，我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該單片機(jī)系統(tǒng)在工作的時候，各種器件所需要的電壓都能夠滿足該單片機(jī)系統(tǒng)的需求，而且電池更換起來也極為方便。 DSl8B20 溫度傳感器我們用到了 3 腳 PR35 封裝和 8 腳SOIC 封裝 . 如下圖所示我們可以看出 DS18B20 溫度傳感器中的各個管腳的排列： 圖 11 DS18B20 的管腳 DS18B20 溫度傳感器的各個引腳說明如下： GND 引腳可以表示為接地引腳； DQ 引腳可以表示為數(shù)據(jù) 輸入 /輸出端口引腳； VDD 引腳可以表示為所接電源的引腳； NC 引腳可以表示為空腳； DSl8B20 的內(nèi)部 RAM 包括兩個 RAM，其中一個表示為高速暫存 RAM，另一個為可電擦除的 EEPRAM。 所以當(dāng)我們在實(shí)際應(yīng)用的過程之中一定要在考慮分辨率和轉(zhuǎn)換時間并進(jìn)行權(quán)衡。 （ 2） DS18B20 溫度傳感器的供電方式 通常情況下 DS18B20 溫度傳感器可以使用兩 種方式對系統(tǒng)進(jìn)行供電，其中的一種供電方式為電源供電方式，在這種供電方法的情況下 DS18B20 溫度傳感器的 1 號引腳接地， 2 號引腳通常情況下會當(dāng)做信號線， 3 號引腳通常情況下接供電電源。通過主機(jī)控制的 DS18B20 單片機(jī)系統(tǒng)如果需要完成溫度轉(zhuǎn)換過程就必須經(jīng)過 3 個步驟： ? 初始化。 圖 13 主程序流程圖 5 硬件調(diào)試及電路調(diào)試中遇到的問題 第一步為目測，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對每一個焊點(diǎn)都要進(jìn)行仔細(xì)的檢查。其次當(dāng)我們在調(diào)試系統(tǒng)程序的時候，如果我們發(fā)現(xiàn)指令用的不是很正確，從而導(dǎo)致調(diào)試電路無法達(dá)到我們所需要的目的，另外軟件程序中的延時有的過長、有的過短。 5%LEL，所以本文設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警系統(tǒng)滿足檢測要求，從而也證明了本文設(shè)計(jì)是可行的。 //18b20 IO 口的定義 sbit beep = P3^6。 //菜單設(shè)計(jì)的變量 bit flag_lj_en。i++) for(j=0。 } } /***********************18b20 初始化函數(shù) *****************************/ { bit q。 //讀取 18b20 初始化信號 delay_uint(20)。 //向 18b20 總線寫數(shù)據(jù)了 delay_uint(5)。 delay_uint(5)。 low = read_18b20()。 CS=0。 //第三個上升沿 SCL=0。 } for(i=0。 return value。 P1 = 0xff。 //顯示 A smg_i = 4。 //按鍵按下未松開自動加三次 else s_temp += 10。 else s_dengji ++ 。 //取個位顯示 dis_smg[1] = 0xbf 。 key_time = 0。 key_new = 0。 break