基于單片機(jī)的倉庫防火警報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 19:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ③ MQ2型傳感器具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息，例如酒精和煙霧等。④ 電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可；加熱電壓5177。（2）MQ2型傳感器的特性參數(shù)：① 回路電壓：(Vc) 5~24V。② 取樣電阻：(RL) ~20K。③ 加熱電壓：(VH)5177。④ 加熱功率：(P)約750mW。⑤ 靈敏度：以甲烷為例R0(air)/RS (%CH4)＞5。⑥ 響應(yīng)時(shí)間：Tres＜10秒。⑦ 恢復(fù)時(shí)間：Trec＜30秒。 （3）引腳說明：① A1或A2為輸出的一端。② H為加熱接線段。③ B1或B2為輸出另一端。 DS18B20溫度傳感器溫度傳感器使用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它只有三個(gè)引腳，可進(jìn)行環(huán)境溫度的測量。DS18B20是美國Dallas公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，可將溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)供微處理器處理，而且可在一條總線上掛接多個(gè)DS18B20芯片，構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)無需任何外加硬件[7]。是將溫度傳感器和信號(hào)調(diào)理電路集成在一塊芯片中，節(jié)省了外圍硬件，應(yīng)用非常方便。DS18B20溫度傳感器可提供9～12位溫度讀數(shù)，讀取或?qū)懭?DS18B20的信息僅需一根總線，總線本身可向所有掛接的DS18B20芯片提供電源，無需額外電源[8]。DS18B20能實(shí)用很寬泛的電壓，~，可以測量的溫度范圍是55℃～+125℃，當(dāng)溫度在10℃～+85℃的范圍內(nèi)它的精度為177?！妗S18B20的測溫原理是利用溫敏振蕩器的頻率隨溫度變化的關(guān)系，把溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)，通過內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)受溫度影響的振蕩器周期的計(jì)數(shù)可實(shí)現(xiàn)溫度測量。DS18B20溫度傳感器引腳圖如圖4所示DS18B201 2 3 GND I/O VDD圖4 DS18B20溫度傳感器DS18B20引腳說明（1）DQ是數(shù)字信號(hào)的輸出/輸入端；（2）GND是電源接地；（3）VDD是芯片電源供電的輸入端。 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器的種類很多，就位數(shù)來分有8位、10位、12位、16位等。位數(shù)越高，其分辨率也越高，但價(jià)格也越貴。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的A/D轉(zhuǎn)換器，有內(nèi)含多路開關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器。基于單片機(jī)的倉庫火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用的是ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32μS，工作頻率是250KHZ。有兩個(gè)輸入模擬量的通道，有兩個(gè)數(shù)據(jù)的輸出能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，這樣能把轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)誤差率降低。芯片的轉(zhuǎn)換速度也比較快而且穩(wěn)定。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，能夠很方便的選擇通道。ADC0832的引腳圖如圖5所示。圖5 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片引腳圖芯片接口說明：（1） CS：片選使能，低電平芯片使能（2） CHO：模擬輸入通道0，或作為IN+/使用（3） CH1：模擬輸入通道1，或作為IN+/使用（4） GND：芯片參考零電位（地）（5） DI：數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制（6） D0：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出（7） CLK：芯片時(shí)鐘輸入（8） Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)（1）晶振電路晶振電路是給單片機(jī)工作提供時(shí)鐘信號(hào)的，芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器用于形成內(nèi)部的振蕩器。引腳XTAL1是這個(gè)放大器的輸入端子，XTAL2是這個(gè)放大器的輸出端子。在片外的陶瓷諧振器或者是石英晶體作為反饋元件和放大器形成了一個(gè)自激振蕩器。AT89C51晶振電路使用的是石英晶體，電容選擇的是三十皮法。（2）復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：當(dāng)系統(tǒng)得電的時(shí)候提供一個(gè)復(fù)位信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定的時(shí)候在撤銷復(fù)位信號(hào)。單片的有兩種復(fù)位方式，一種是手動(dòng)按鈕復(fù)位，另一種是上電復(fù)位，本設(shè)計(jì)的復(fù)位采用的是手動(dòng)復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位是在需要復(fù)位的時(shí)候按下按鈕使復(fù)位端子加上高電平，復(fù)位電路中S1為手動(dòng)復(fù)位開關(guān)，電容C3可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖6所示。 圖6 AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng) 煙霧檢測電路當(dāng)煙霧濃度上升的時(shí)候，煙霧傳感器將煙霧的濃度轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器把有效信號(hào)傳遞給AT89C51單片機(jī)。但是煙霧傳感器是在溫度很高的情況才能正常的工作，所以在報(bào)警系統(tǒng)必須有預(yù)熱的時(shí)間，才能發(fā)揮正常的作用。 ADC0832是的5號(hào)和6號(hào)引腳由于不同時(shí)有效，為了節(jié)省單片機(jī)的接口所以連接在一起使用，當(dāng)此引腳輸入的串行數(shù)據(jù)是0的時(shí)候則是選擇的通道0，當(dāng)輸入的是1的時(shí)候選擇的是通道1，當(dāng)輸入的是0、0的時(shí)候通道0接模擬信號(hào)的正相輸入端，通道1接輸入信號(hào)的負(fù)相。當(dāng)引腳的串行數(shù)據(jù)是0、1的時(shí)候0通道接入的是模擬信號(hào)的負(fù)相輸入端，1通道接入的是正相。本設(shè)計(jì)只用一個(gè)通道，所以單片機(jī)的P37口首先給轉(zhuǎn)換芯片一個(gè)低電平，激活芯片，然后再給芯片6號(hào)引腳一個(gè)0的信號(hào)，選中通道0。倉庫火災(zāi)報(bào)警的煙霧檢測電路如圖7所示。圖7 煙霧檢測電路 報(bào)警器故障自診斷判斷傳感器電源連接情況，在傳感器的地端串聯(lián)一個(gè)電阻R，當(dāng)傳感器正常連接時(shí)，電阻和傳感器分壓，此時(shí)電阻兩端有微弱的電壓，如果傳感器電源連接不正常，則會(huì)產(chǎn)生斷路，檢測到電阻兩端電壓為0V。 溫度檢測電路 DS18B20將檢測的溫度信號(hào)（數(shù)字信號(hào)）發(fā)送給單片機(jī)，溫度檢測電路圖如圖8所示。圖8 溫度檢測電路 煙霧濃度顯示電路 LED數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體的發(fā)光器件，它的組成是發(fā)光二極管，通過點(diǎn)亮不同的二
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