【文章內容簡介】 時能對其中的 1 段或多段進行擦、寫操作，因此兼有數(shù)據(jù)存儲器功能。 Flash 存儲器的掉電保護功能可用于程序數(shù)據(jù)保存，可以按字或字節(jié)讀寫，最小擦除單位為 1段，經過擦除的位為“ 1”，寫入位為“ 0”。脈寬調節(jié)模式 ， 所有 PCA 模塊都可用作 PMW 輸出 ， 輸出頻率取決于 PCA 定時器的時鐘源。由于所有模塊共用僅有的PCA 定時器，所有它們的輸出頻率相同。 I/O 口工作類 型設置 ， STC12C5410AD 帶 6 圖 STC12C5410AD 單片機管腳圖 有 24 個 I/O 引腳，它的 I/O 與傳統(tǒng)的 I/O 不同，每個 I/O 口均可由軟件設置成4 種工作類型之一，使得功能口和通用 I/O 口復用。在對同一個 I/O 口進行操作 前要選擇其要實現(xiàn)的功能，這樣大大地增強了端口的功能和靈活性。 A/D 模數(shù)轉換寄存器 ， STC12C5410AD 單片機的 A/D 轉換口在 P1 口，有 8 路 10 位高速 A/D轉換器， STC12C5410AD 系列是 10 位精度的 A/D，速度 均可達到 100KHz。 8 路電壓輸入型 A/D，可以完成溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等功能。上電復位后 P1 口是弱上拉型的 I/O 口，可以通過軟件設置將 8 路中的任何一路設置為 A/D 轉換，不需作為 A/D 使用的口可繼續(xù)作為 I/O 口使用。這樣， A/D 轉換和 I/O 口可以靈活的運用，節(jié)省了軟件及時間。有配套的仿真開發(fā)工具 STC12C5410AD 的 Flash 存儲器給用戶的開發(fā)帶來方便。用戶可以將 芯片焊接在線路板上后進行下載程序、調試程序和修改程序。 信號 采集及前置放大電路 傳感器輸出信號一般比較微弱，需要經過前置電路對其進行放大、濾波、電平調整，滿足單片機對輸入信號的要求。本系統(tǒng)采用的半導體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個參考電阻，再經過一個放大電路即可發(fā)送給 ADC 采集。 由于系統(tǒng)采用的是單極性供電，所以采用同相比例放大電路，可以減少硬件開銷；反之，如果采用反相放大，則一般需要利用雙極性供電，這就需要系統(tǒng)額外的利用變壓芯片產生一個負壓，這顯然會造成浪費。常見的運算放大器中， LM324 價格低廉、使用簡單等優(yōu)點比較突出，所以本設計中的前置放大電路采用 LM324作為電路的運算放大器。 7 圖 前置放大電路圖 運算放大電路 如圖 所示，從傳感器的上端出來的信號 Vi 經過運算放大器的同相輸入端，但是為保證引入的是負反饋，輸出電壓 Vo 通過電阻 R4 接到反相輸入端，同時，反相輸入端通過電阻 R3 接到參考電壓 Vref。同相比例運算電路中反饋的組態(tài)為電壓串聯(lián)負反饋，同樣可以利用理想運放工作在線性區(qū)時的兩個特點來分析其電壓放大倍數(shù)。同相比例運算電路有以下幾個特點： (1)同相比例運算放大電路是一個深度的電壓串聯(lián)負反 饋電路。因為不存在“虛地”現(xiàn)象，所以其輸入端有較高的共模輸入電壓。 (2)電壓放大倍數(shù)，即輸出電壓與輸入電壓的幅值成正比，且相位相同，所以此電路實現(xiàn)了同相比例放大。如果不接 R3和 R4，則此電 路就成了電壓跟隨器， 它可以減少電路模塊間由于阻抗引起的干擾。 (3)由于引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，因此電路的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。高輸入阻抗就可以減少放大電路對前端電路的影響，同時低輸出阻抗也可以提高自身的抗干擾性，這顯然有利于電路中其他模塊的設計。 聲音報警電路 聲音報警電路圖如圖 。報警裝置采用 無源壓電式 KM3712x型蜂鳴器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適用于家用煤氣報警器的報警聲音源。當單 片機 STC12C5410AD 的 17 腳置 1 時，三極管 Q1 導通，蜂鳴器報警。本報警器采用單片機 STC12C5410AD 的 PWM 功 能，如果煙霧濃度達到報警限，單片機控制 8 口輸出占空比一定的脈沖，報警時蜂鳴器會發(fā)出如警車警笛的聲音。 圖 聲音報警電路圖 數(shù)碼管顯示電路 報警器濃度顯示采用共陽數(shù)碼管。顯示濃度級別，其主要技術參數(shù) 如下：模塊工作電壓： ； 工作電流： 80ma,每段 10ma； 字高： ； 環(huán)境相對濕度： 85％ ； 視角： 6:00 ； 工作溫度： 10+50176。 C ； 顯示方式：反射式正顯示存儲溫度： 20+60176。 C； 接口方式： 8 線并行接口 。 圖 狀態(tài)指示燈電路圖 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路圖如圖 所示。單片機 STC12C5410AD 的 18 腳、 9 12 腳、 13 腳，控制輸出的狀態(tài)指示燈。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。黃燈閃亮表示傳感器加熱絲或者電纜 發(fā)生斷線或者接觸不良。紅燈閃亮表示環(huán)境中可燃煙霧濃度超過報警限值，提醒用戶盡快作相應安全措施。 當煙霧濃度超過報警限，報警器發(fā)出鳴叫，用戶到達現(xiàn)場，可按下按鍵停止報警器鳴叫。若過一點時間濃度仍超出報警限，報警器會再次鳴叫提醒用戶。 報警器故障自診斷電路 判斷傳感器電源連接情況 ， 在傳感器的地端串聯(lián)一個電阻 R6。當傳感器正常連接時，電阻和傳感器分壓，此時電阻兩端有微弱的電壓，單片機可以通過 口檢測到；如果傳感器電源連接不正常，則會產生斷路，檢測到電阻兩端電壓為 0。判斷傳感器信號端連接 情況 ， 另一種情況是判斷傳感器信號端是否連接正確，此時不需要外加電路，在傳感器預熱 2 分鐘后，測量傳感器信號的輸出電壓，如果電壓為 5V，則說明傳感器的信號端連接不正常。當報警器自診斷發(fā)現(xiàn)傳感器連接不正常，就會發(fā)出長鳴聲音警報，并伴隨黃燈