【文章內(nèi)容簡介】 中采用的芯片為LM386。LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調整、電源電壓范圍大、外接元件少及總諧波失真小等優(yōu)點的功率放大器。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在5V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合。LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。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，20200；失真度低； LM386引腳圖LM386的應用非常簡單，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。通過接在1管腳和8管腳間接電解電容（1腳接電容+極）來改變增益，斷開時增益為20。采用雙音頻輸入/輸出?！?”、“－”輸出端可以很好地抵消共模信號，有效抑制共模噪聲。BYPASS端外接一個電解電容到地，可以起到濾除噪聲的作用。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。在芯片上電、掉電時產(chǎn)生的噪聲就是由該偏置電壓的瞬間跳變所致，減少輸出耦合電容可以有效地降低噪聲。此電容可以有隔直（隔斷直流電壓）和耦合（耦合音頻的交流信號）。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載構成了一階高通濾波器。減小該電容值，可使噪聲能量沖擊的幅度變小、寬度變窄；故選用10uF/。 自動排氣電路的設計。自動排氣電路主要包括5V繼電器和排氣扇。 自動排氣電路圖排氣電路主要由三極管、繼電器、電機組成，在這部分電路中，繼電器和三極管相當于一個開關，可開通或關斷電機連接的5伏直流電源。繼電器中開關動作受三極管控制，當三極管處于飽和導通狀態(tài)時，集電極電流驅動繼電器動作，開關閉合，電機回路導通，電機開始工作。當三極管處于截止狀態(tài)時，繼電器中無電流通過，故而繼電器開關無法動作，導致電機回路開路，無電流通過，電機不工作。三極管是處于飽和導通還是處于截止斷開，則由其基極B控制。當基極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，三極管處于飽和導通狀態(tài)，集電極上的繼電器中有電流通過；當基極B處于低電平狀態(tài)時，其值小于三極管開啟電壓Uon，三極管處于截止狀態(tài)，其集電極中無電流，三極管這個“開關”處于斷開狀態(tài)。二極管D2的作用是保護繼電器。當三極管T2飽和導通時，繼電器中有電流通過，此時是二極管D2相當于開路，對電路無影響；當三極管在轉換到截止狀態(tài)的瞬間，由于繼電器中含有電感元件，那么必然會在此刻產(chǎn)生極大的電流，如果不加二極管D2，電路可能會因電流過大而損壞，而加上二極管后，電流改變流向，通過二極管D2和繼電器中的電感組成的回路完成放電過程，不會損壞電路。4．系統(tǒng)軟件設計 。 整體軟件流程圖因為首先要給傳感器預熱，QM2型半導體電阻式煙霧傳感器在不通電存放一段時間后，再次通電時，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時間的預熱。程序初始化結束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。當檢測到煙霧時，煙霧傳感器會將信號傳輸?shù)絾纹瑱C，單片機再控制語音報警電路和自動排氣電路工作。根據(jù)整體軟件流程圖用C語言編寫程序。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。 sbit yuyin=P1^1。 sbit jidianqi=P1^2。 void delay1(uint z) //延時子程序 1ms{ uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。} void main() //主函數(shù){ yanwu=1。 jidianqi=0。 yuyin=0。 while(1) { if(yanwu==0) {yuyin=1。 jidianqi=1。} else {yuyin=0。jidianqi=0。} }} 編譯及下載在keil軟件中對程序進行編譯及調試。 程序編譯及調試界面編譯及調試具體的步驟首先打開Keil uVision。新建工程projectnew project將彈出 creat new project框，寫入工程名稱。為了便于集中管理建議新建一個文件夾（上面第二個圖標）。點擊確定后 彈出一個芯片選擇項，選atmel AT89S51。彈出一個框，選擇“否”。新建文件filenew將彈出一個文本框，輸入程序。然后保存這個文件filesave彈出框save as 填寫你要保存的文件名。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 。編譯前要進行一個重要的操作。生成HEX文件。右邊 target 1 右鍵彈出框，找到output，再找到creat hex fi:前面復選框選中 OK。開始編譯了，projectbuild target或者按F7或者看到上面圖標（一個圖標有兩個方向向下的箭頭）編譯的時候，你會發(fā)現(xiàn)最前面編譯結果0 Errors就表示程序沒有錯誤。最后通過progisp把編譯、調試正確的程序下載到AT89S51芯片中。 Progisp程序下載界面 Proteus仿真 Proteus軟件是英國Labcenter Electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件，它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持805HC11 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。（由于語音芯片、煙霧傳感器以及風扇等元器件在Proteus元器件庫中沒有收錄，此次仿真過程中用電位器表示煙霧傳感器，用蜂鳴器表示語音報警，用發(fā)光二極管代表風扇。） 整體電路仿真圖Proteus仿真步驟：(1) 創(chuàng)建文件并命名“”。(2) 在元器件庫中選擇需要的元器件，再擺放好元器件，設定好參數(shù)，最后連接電路圖。(3) 雙擊單片機芯片，添加“.hex”文件。(4) 仿真運行，“debug”—“execute”。(5) 檢查錯誤直至達到要求。 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。焊接前首先需要檢測元器件是否合格，元器件檢驗合格后在面包板上按照整體電路圖（附錄C）連接電路圖并檢測電路是否工作。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。焊接一般遵循先低后高，一個方向的原則。根據(jù)本設計的實際情況，就要先焊電阻、插槽、晶振、瓷片電容、電解電容，最后焊接煙霧傳感器和喇叭。 實物圖 系統(tǒng)調試 單片機最小系統(tǒng)電路的調試單片機最小系統(tǒng)電路的調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。(2) 用萬用表檢測31引腳是否有5V電壓。目的是確保使用了片內(nèi)存儲器。(3)檢測P 3口或P2 口的空閑電壓是否有5V電壓，如果沒有，說明單片機系統(tǒng)沒有工作。(4)用萬用表檢測復位電路，通過復位按鍵，檢測9引腳的電壓是否會變化，如果按鍵沒有按下，電壓為0V，按鍵按下后，電壓立刻變?yōu)?V，之后很快的降為0 V，則表示復位電路正常。(5)用示波器檢測振蕩電路，主要是檢測119引腳。檢測是否有振蕩波產(chǎn)生。如果有，則表示振蕩電路正常。 煙霧檢測電路的調試煙霧檢測電路主要通過調試可變電阻 ，可以調節(jié)煙霧傳感器的靈敏度，以獲得滿意的煙霧濃度風扇啟動點。MQ2為煙霧傳感器，電路采用交流供電，220V交流市電從插頭引入電路，經(jīng)電源變壓器降壓后變?yōu)橹绷?，直流電壓直接供傳感器MQ2的加熱絲hh工作，加熱絲給傳感器MQ2預熱一定時間后，才能正常檢測煙霧。因為家用煤氣中主要成分為甲烷，所以本實驗在煙霧標定時，選用甲烷煙霧。 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。5%范圍內(nèi)。經(jīng)實驗的標定，：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。5%之 內(nèi)。因此，本論文中的可燃性報警器滿足檢測要求。 語音報警電路的調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。語音報警中的退耦電容可以改變音質。焊接時，所有外圍元件盡可能靠近LM386；地線盡可能粗一些；輸入音頻信號通路盡可能平行走線，輸出亦如此。結束語設計的煙霧超標報警自動排氣電路，選用MQ2煙霧傳感器，AT89S51單片機、語音芯片ISD1820PY等器件，實現(xiàn)了煙霧檢測、語音報警、自動排氣等功能。但未實現(xiàn)液晶顯示、遠程報警等擴展功能，有待進一步完善。致謝致謝人： 參考文獻[1][J].電子制作,2007,154(1):1212.[2][J].電子制作,2006,149(8):6263. 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Khassem, MScIndexing term : Hazards, Design, Plant condition monitoringAbstract: A plete system for fire detection and alarm monitoring has been proposed for plex plants. The system uses multiple single chip architecture attached to a party line. The control algorithm is based on a twolevel hierarchy of decision making, thus the plexity is distributed. A plete circuit diagram is given for the local and the central station with requirements for the software structure. The design is kep