基于單片機(jī)煙霧火災(zāi)檢測(cè)儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-10 11:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 放棄了此方案。STC89C52單片機(jī)作為核心部件，在控制水油，其它介質(zhì)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)中發(fā)輝不錯(cuò)的性能指標(biāo)。通過(guò)水溫的自動(dòng)控制，這一頂中，單片機(jī)就有與其它不可比擬的優(yōu)勢(shì)，比如易控制、方便快捷安裝。還有能夠充分實(shí)現(xiàn)其資源豐富、有較強(qiáng)大的控制性能及可位尋址操作功能、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。此單片機(jī)具有較強(qiáng)大的功能指令。如1》I/O口均可按位尋址，程序空間多達(dá)8K，對(duì)于此系統(tǒng)完全足夠。2》STC89C52單片機(jī)價(jià)格上有優(yōu)勢(shì)，非常便宜。若用數(shù)字溫度芯片DS18B20 測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度，輸出信號(hào)為數(shù)字量。便于單片機(jī)處理數(shù)據(jù)及控制步驟，省去了之前傳統(tǒng)的測(cè)溫方法所使用多路繼電器控制外圍電路。此芯片對(duì)幅度超限有精度優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)溫控有極大的誤差，或有繼電器控制式，斷開(kāi)，再接通，曲線圖突上突下現(xiàn)象，控制不夠精密，但此款，有無(wú)接點(diǎn)，線性控制，溫度誤差極小，對(duì)環(huán)境惡劣條件下也可以便宜，化學(xué)穩(wěn)定性還是夠強(qiáng)大的。在0—100 攝氏度時(shí)，最大誤差不超過(guò)1 攝氏度。若采用TF200作現(xiàn)場(chǎng)溫度傳感器時(shí)，因利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、有突高突低進(jìn)行測(cè)溫的，誤差較大，抗振，化學(xué)穩(wěn)定性都稍差。且使用起來(lái)比較復(fù)雜。芯片資料簡(jiǎn)介 溫度傳感器最早由美國(guó)戴勞斯公司推出的數(shù)字式測(cè)溫芯片，此芯片有體超小，接口方便等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)溫從58度~+130度，溫度分辨率極高，有9~12位數(shù)據(jù)分辨能力，自行可定義溫度報(bào)警限值，方便操作。接線腳連接方式為，輸入輸出端直接連在單片機(jī)的P4連接，與外部電源連接時(shí)可配電阻。DS18B20芯片如圖3所示。圖3 DS18B20芯片封裝引腳定義： (1)DQ為數(shù)據(jù)傳輸端，數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； (2)GND為電源負(fù)極端(3)VDD為外接供電正極端圖4 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20的溫度檢測(cè)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化數(shù)字量都在一個(gè)模塊里，并運(yùn)行時(shí)一個(gè)周期內(nèi)可有效完成溫度檢測(cè)與數(shù)據(jù)的片理。故抗干涉能力超強(qiáng)。18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是1》ROM只讀存儲(chǔ)器 2》RAM 數(shù)據(jù)暫存器， 操作流程如下：先復(fù)位，存在脈沖，在電平結(jié)束前完成，再后控制器發(fā)送ROM指令，雙方通訊結(jié)束后，可交換數(shù)據(jù)處理。當(dāng)控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令時(shí)先執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，再進(jìn)行保存。此操作指令可根據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)有關(guān)。 MQ2煙霧傳感器的簡(jiǎn)介 Q2傳感器工作原理，它是利用半導(dǎo)體元件導(dǎo)電率的特性來(lái)判斷有無(wú)煙霧，若空氣中有少量煙霧時(shí)半導(dǎo)體元件隨便量的增大導(dǎo)電率也增大。半導(dǎo)體由二氧化錫為主。同時(shí)結(jié)合簡(jiǎn)單的電子電路系統(tǒng)，就可以導(dǎo)電率轉(zhuǎn)化為數(shù)量量，判斷空氣中煙霧量的變化，這種半導(dǎo)體元件，靈敏度極高，導(dǎo)電率變化也大，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間也短的特點(diǎn)，且信號(hào)輸出強(qiáng)大，壽命長(zhǎng)，工作穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)，市面上廣泛應(yīng)用。二氧化錫(SnO2)元件特點(diǎn)總結(jié)有這三點(diǎn)。第一，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐腐蝕的能力也強(qiáng)。第二，此元件對(duì)氣體檢測(cè)時(shí)吸附，脫離時(shí)間短，可不停連續(xù)性工作。第三，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，機(jī)構(gòu)性能好。MQ2半導(dǎo)體元件的結(jié)構(gòu)圖2所示，由三氧化二鋁陶瓷套管、SnO2 感觸層,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出，２個(gè)用于提供加熱電流。 MQ2半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器適用于煙霧、乙炔、石油天然氣、HCH氣體、汽油、煤油、CHHN等的檢測(cè)，對(duì)易燃?xì)怏w的（甲烷、C3H氫氣等）檢測(cè)敏感。這種傳感器在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)煙霧氣體有良好的靈敏度，可以檢測(cè)好多種氣體的檢測(cè)，非常適合安裝在家裝行業(yè)報(bào)警系統(tǒng)中。安裝簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)勢(shì)。其技術(shù)指標(biāo)表1。表1 MQ2的技術(shù)指標(biāo)加熱電壓（Vh） AC或DC 5177。 回路電壓（Vc）負(fù)載電陰（Rl）清潔空氣中電阻 （Ra） 靈敏度（S=Ra/Rdg）響應(yīng)時(shí)間(trec)恢復(fù)時(shí)間(trec)元件功耗檢測(cè)范圍使用壽命最大DC 24V2KΩ≤2000 KΩ≥4(在1000ppmC4H10中)≤10S≤30S≤50—10000ppm2年 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煙煙霧的特性，電子元件的結(jié)構(gòu)也有所不同，工作原理同樣不同。通常下若輸入進(jìn)來(lái)的煙霧超過(guò)電子元件起動(dòng)低限時(shí)就需要外部的放大器，對(duì)信號(hào)放大處理，方可接收信號(hào)，但如果輸入信號(hào)超過(guò)電子元件的最低接受范圍，就不需要放大器放大信號(hào)，可直接接收。故MQ2半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器如果想把信號(hào)直接發(fā)送到單片機(jī)，就配模擬量轉(zhuǎn)化數(shù)字量的模塊，這時(shí)單片機(jī)就可以識(shí)別到電信號(hào)。 設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)了解，電子元件QM2氣體傳感器剛開(kāi)機(jī)時(shí)它內(nèi)部的阻值非常小，當(dāng)過(guò)幾分鐘阻值變?yōu)檎＃?，剛開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)有個(gè)識(shí)報(bào)警。故需要一定的預(yù)熱工作。 采樣電路ADC0832 是國(guó)外生產(chǎn)出來(lái)的一種半導(dǎo)體元件，具有8位分辨率和雙通道模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的芯片。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，深受大家喜愛(ài)，也是最為普及的一種。使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。ADC0832 具有如下特點(diǎn)：1》 8位液晶分辨率；2》雙通道模擬轉(zhuǎn)化數(shù)字量 3》I/O電平與TTL/CMOS兼容4》 5V電源供電時(shí)輸入電壓在05V之間 5》工作頻率為250KHZ6》 功耗僅16mW 7》 9P、15P 多種封裝8》商業(yè)用級(jí)溫度寬為0176。C ～ +80176。C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為30176。C ～ +75176。C 芯片頂視圖：圖1芯片接口說(shuō)明： CS_ 使能，低電平有效。 CH0 模擬量輸入通道0。 CH1 模擬量輸入通道1。 GND 芯片參考0 電位（地）。 DO
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