【正文】 ：基于氣敏傳感器設(shè)計的煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路 4 53．硬件電路的設(shè)計 6 單片機最小系統(tǒng)電路的設(shè)計 6 煙霧檢測電路的設(shè)計 7 7 8 語音報警電路的設(shè)計 9 9 10 自動排氣電路的設(shè)計 114．系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 13 編譯及下載 145．裝配與調(diào)試 16 Proteus仿真 16 硬件制作 17 系統(tǒng)調(diào)試 17 單片機最小系統(tǒng)電路的調(diào)試 17 煙霧檢測電路的調(diào)試 18 語音報警電路的調(diào)試 19結(jié)束語 20致 謝 21參考文獻 22附錄A 英文文獻原文 23附錄B 英文文獻譯文 31附錄C 整體電路圖 38附錄D 元器件清單 39隨著現(xiàn)在家庭中家用電器的使用量逐漸增加，用電量也隨之增加。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路的設(shè)計與制作 [摘要] 為了有效的降低火災(zāi)帶來的損失，利用單片機AT89S51設(shè)計了一種煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路。而用電量的大幅增加也會增高火災(zāi)發(fā)生的頻率。如:探測器經(jīng)常誤報警,經(jīng)常演繹“狼來了”的故事,使得消防值班人員飽受困擾。系統(tǒng)軟件設(shè)計則主要是設(shè)計單片機進行控制所需要的相關(guān)程序，這部分程序采用C語言進行編寫。 基于放大器和比較器的設(shè)計的煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路原理框圖電化學(xué)傳感器的工作原理是：電化學(xué)傳感器內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)可以與被測氣體發(fā)生反應(yīng)，能產(chǎn)生與檢測空氣中氣體的濃度成正比的電信號來工作。煙霧超標(biāo)報警自動排氣裝置的最基本組成部分應(yīng)包括：它由光電式煙霧檢測電路、語音發(fā)聲電路、音頻功放電路、排氣控制電路和交流降壓整流及穩(wěn)壓電路等組成[1]。零點漂移是二個變數(shù)交互作用的結(jié)果，所以它不能夠通過溫度補償來解決。89系列單片機的復(fù)位信號是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。（1）離子式煙霧傳感器：離子式煙霧傳感器是一種先進的技術(shù)，是一種工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各種消防報警系統(tǒng)中，它的性能遠(yuǎn)優(yōu)于由光電式煙霧傳感器構(gòu)成的火災(zāi)報警器。根據(jù)這一變化，可以從阻值的變化得出吸附氣體的種類和濃度。語音報警電路主要由語音錄放音電路和音頻放大電路組成。放音后，可自動釋放PLAYE。振蕩電阻(ROSC)：此端接振蕩電阻至VSS，由振蕩電阻的阻值決定錄放音的時間?！?”、“－”輸出端可以很好地抵消共模信號，有效抑制共模噪聲。4．系統(tǒng)軟件設(shè)計 。 yuyin=0。右邊 target 1 右鍵彈出框，找到output，再找到creat hex fi:前面復(fù)選框選中 OK。 硬件制作在Proteus軟件中仿真無誤后就可以進行安裝、焊接元器件。 濃度（%）電壓（V）01020304050607080901000從該表中可以看出，電壓值與煙霧濃度之間是非線性關(guān)系，為了實時顯示氣體濃度，需要對其進行線性化處理，使顯示的煙霧濃度與實際誤差在177。 this satisfied all our memory and 1/0 requirements at the local station side.4 System implementationThe local station: Fig. 3 is the block diagram of the circuit used to utilize the MC68HCllA4 as a remote fire detecting circuit while Fig. 4 illustrates the same circuit in an expanded form. It can be seen that the single microcontroller can be used to monitor more than one detector, thus reducing system cost. Closed loop connectionsThe loop power supply, which is usually between 28 and 26 V, is further regulated by a 5 V 100 mA monolithic low power voltage regulator to supply power to the microcontroller. The onboard oscillator, coupled with an external crystal of MHz, supplies the microcontroller with its timing signal which is divided internally by four to yield a processor frequency of kHz, which is an even multiple of the RS 232 [7] baud rate generator. In this Section the term ‘supervised input or output’ will be used to mean that the function in question is monitored for open and shortcircuit conditions in addition to its other normal functions. More information can be found in Reference 9.5 Main loop Main loop flow chart6 ConclusionThis paper describes the development of a large scale fire detection and alarm system using multisingle chip 。經(jīng)實驗的標(biāo)定，：濃度（%LEL）濃度誤差濃度（%LEL）濃度誤差0050553553101600154652203703251755305802353854402903455955%，在所規(guī)定誤差范圍177。如果經(jīng)檢測沒有問題可以工作，就可以在焊接板上開始對元器件進行焊接。最后通過progisp把編譯、調(diào)試正確的程序下載到AT89S51芯片中。 jidianqi=1。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。芯片穩(wěn)定工作后，BYPASS的電壓值約為VCC的一半，改變BYPASS外接電容的容值大小，可以有效抑制噪聲。平時FT端為低，要實現(xiàn)直通功能，需將FT端接高電平，同時REC、PLAYE和PLAYL保持低。持續(xù)至此端回到低電平，或遇到EOM標(biāo)志，或內(nèi)存結(jié)束，放音結(jié)束后自動進入節(jié)電狀態(tài)。語音報警電路中采用的語音芯片為ISD1820PY。(2)雙路信號輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）(3)TTL輸出有效信號為低電平。（3）氣敏式煙霧傳感器：該煙霧傳感器是一種檢測特定氣體的傳感器。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。方案三：基于氣敏傳感器設(shè)計的煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路，首先傳感器選用MQ2型半導(dǎo)體煙霧氣敏傳感器，其在常溫條件工作時不需要溫度補償電路，因此選此傳感器省去了設(shè)計溫度補償電路的麻煩。再用模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將從煙霧檢測電路送出的模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機可識別的數(shù)字信號后送入單片機。傳感電極和反向電極中有一層薄的電解層，這層薄的電解層將傳感電極和反電極隔開。最后對全文進行概括的總結(jié)，并提出相關(guān)擴展功能，有待進一步完善。下面將從火災(zāi)探測器的工作原理和結(jié)構(gòu)入手,逐步分析探測器的部分和主要干擾來源，并對由此產(chǎn)生的誤報警提出一些改進的方法。由于許多場合缺乏滅火器材以及人們在逃生時的驚慌失措，和外界逃生環(huán)境遲緩等不利因素，最終就會給人們的生活和財產(chǎn)帶來重大的損失。軟件用C語言編寫程序，在keil中進行程序的編譯并下載到AT89S51芯片中。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。隨著人們生活水平及家居環(huán)境的提高，廉價實用的火災(zāi)自動報警器將進入家庭，而且需求量很大[3]。其中方案論證及選擇主要從三種可以實現(xiàn)煙霧超標(biāo)報警自動排氣功能的方案中選擇一個成本低、易操作、系統(tǒng)性能較高的方案。煙霧傳感器安裝于檢測現(xiàn)場，通過導(dǎo)線連接到主板傳感器的驅(qū)動電路，傳感器檢測的信號送到放大電路將信號進行放大，A/D轉(zhuǎn)換電路將放大后的信號轉(zhuǎn)換為0~5V的電平信號，并由A/D轉(zhuǎn)換芯片將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號送入SOPC控制器。 基于氣敏傳感器設(shè)計的煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路原理框圖采用基于單片機的煙霧報警器。如果空氣中的待測氣體有交叉影響，電化學(xué)傳感器回合很多氣體都可以產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)并產(chǎn)生一定大小的電流。AT89S51芯片有三種封裝形式PDIP、TQFP和PLCC，這三種不同的封裝形式適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。內(nèi)部時鐘方式片內(nèi)高增益反相放大器通過XTAL1和XTAL2外接作為反饋元件的晶體與電容組成的并聯(lián)諧振回路，構(gòu)成一個自激振蕩器向內(nèi)部時鐘電路提供振蕩時鐘。MQ2氣體傳感器是SnO2(氧化錫)半導(dǎo)體氣敏傳感器屬于電阻型氣敏元件。一個煙霧傳感器既可以只實現(xiàn)單個功能，也可以實現(xiàn)多種功能的。注：REC的上升沿有84毫秒防顫，防止按鍵誤觸發(fā)。喇叭輸出(SP+，SP)：輸出端可以直接驅(qū)動8Ω以上的喇叭。靜態(tài)功耗低，約為4mA，可用于電池供電；工作電壓范圍寬，412V或518V；電壓增益可調(diào)，20200；失真度低； LM386引腳圖LM386的應(yīng)用非常簡單，但是在器件上電、斷電的時候，甚至芯片工作穩(wěn)定后的一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕）都會帶來的瞬態(tài)沖擊，在輸出端的喇叭上能夠產(chǎn)生不理想的噪聲。當(dāng)基極B電壓處于高電平時，其值高于集電極C的電壓，而且大于三極管的開啟電壓Uon，三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極上的繼電器中有電流通過；當(dāng)基極B處于低電平狀態(tài)時，其值小于三極管開啟電壓Uon，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極中無電流，三極管這個“開關(guān)”處于斷開狀態(tài)。y)。加載程序，把我們編寫的c文件加載進入看到左邊 source group1，點擊右鍵，選擇倒數(shù)第四項 “add files....”進入add框，然后add看到左邊source 。(3) 雙擊單片機芯片，添加“.hex”文件。 煙霧檢測電路的調(diào)試煙霧檢測電路主要通過調(diào)試可變電阻 ，可以調(diào)節(jié)煙霧傳感器的靈敏度，以獲得滿意的煙霧濃度風(fēng)扇啟動點。 this reduces power consumption.(b) It has a UART on board。 語音報警電路的調(diào)試語音報警電路中語音芯片的選型很重要，不同型號的芯片功能和連接電路都不相同。 實物圖 系統(tǒng)調(diào)試 單片機最小系統(tǒng)電路的調(diào)試單片機最小系統(tǒng)電路的調(diào)試需要從以下幾個方面進行：(1)用萬用表檢測電源是否接通，檢測VCC(40腳)和GND(20腳)之間是否有5V電壓。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。} }} 編譯及下載在keil軟件中對程序進行編譯及調(diào)試。編寫的程序為：include //包含頭文件define uchar unsigned char //宏定義define uint unsigned int sbit yanwu=P1^0。如果直流電壓過大有可能會損壞喇叭線圈；耦合音頻的交流信號是它與揚聲器負(fù)載構(gòu)成了一階高通濾波器。沿觸發(fā)放音，按S2(PE)鍵一下即將全段放音，除非斷電或放音結(jié)束，否則不停止放音；電平觸發(fā)放音，按住S3(PL)鍵時即放音，松開按鍵即停止。此脈沖可用來觸發(fā)PLAYE，實現(xiàn)循環(huán)放音。模擬電路和數(shù)字電路分別使用了不同電源線，兩路電路的電源總線在此引腳匯合。(6)具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。N型在檢測時阻值隨氣體濃度的增大而減小，P型阻值隨氣體濃度的增大而增大。當(dāng)復(fù)位按鍵按下后電容C1通過R1放電。整體電路設(shè)計簡單，可靠性較高，易于實現(xiàn)。 方案選擇方案一：基于SOPC設(shè)計的煙霧超標(biāo)報警自動排氣電路系統(tǒng)的可靠性不高。電化學(xué)反應(yīng)會形成一定的電信號，這種電信號就可以防止傳感器中的電解質(zhì)泄漏出傳感器。SOPC（SystemonaProgrammableChip）可編程片上系統(tǒng)。我國煙霧超標(biāo)報警自動排氣工程應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)了較快發(fā)展，但由于在實際應(yīng)用中，煙霧超標(biāo)報警系統(tǒng)的通訊協(xié)議不一致，煙霧超標(biāo)報警自動排氣工程技術(shù)水平還相對落后，還存在著一些比較突出的問題。但火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)置后,往往會發(fā)覺系統(tǒng)有些不盡如人意的地方。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。其中煙霧探測器和溫度探測器用的地方占絕大部分[8]。現(xiàn)在家具產(chǎn)品多種多樣，智能化、小型化的節(jié)能、綠色、安全產(chǎn)品越來越受到普通大眾的青睞。Quartus Ⅱ可編程邏輯軟件屬于第四代PLD開發(fā)平臺。由于電化學(xué)傳感器在進行濃度監(jiān)測的過程中會產(chǎn)生一定大小的電流，所以電化學(xué)傳感器又被稱為電流氣體傳感器。當(dāng)檢測的氣體濃度處在這個范圍之中時，檢測到的氣體濃度的可靠性最高。AT89S51具有的特點為：40個引腳，4KB片內(nèi)程序存儲器，128 比特的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O