【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 后可以得到不同濃度下對(duì)應(yīng)的電壓值。然后可以設(shè)定出理想的煙霧濃度報(bào)警值。(a)所示(a) 煙霧濃度采集電路溫度的采集采用DS18B20傳感器。DSl8B20溫度傳感器是美國(guó)著名DALLAS半導(dǎo)體公司在DSl820之后又推出的改進(jìn)新型智能溫度傳感器。使用DSl8B20有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單，可靠性更高的優(yōu)點(diǎn)。在測(cè)溫精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間，傳輸距離上DS18B20都有著巨大優(yōu)勢(shì)。（b） （b） 溫度傳感器接口電路圖 顯示模塊 顯示采用LG3641BH數(shù)碼管顯示，（a）；（b） （a） 數(shù)碼管顯示（b） 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路 。 蜂鳴器指示燈報(bào)警電路 電路設(shè)計(jì)了四個(gè)按鍵，一個(gè)設(shè)置鍵、一個(gè)加鍵、一個(gè)減鍵、一個(gè)緊急報(bào)警鍵，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，可按下緊急報(bào)警鍵，蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 消音按鍵連接電路圖仿真環(huán)境溫度設(shè)定為32℃，煙霧濃度設(shè)定為0。（a）所示。此時(shí)，仿真溫度低于程序設(shè)定溫度限額最低值（額定溫度為50℃），系統(tǒng)既不會(huì)報(bào)警也不會(huì)亮起指示燈；仿真煙霧濃度低于程序設(shè)定濃度最低限值（額定值為5），同樣不會(huì)觸發(fā)報(bào)警蜂鳴器和指示燈。 （a）仿真環(huán)境溫度為32℃，煙霧濃度為0的仿真圖仿真環(huán)境溫度設(shè)定為78℃，煙霧濃度設(shè)定為0。（b）所示。此時(shí)，仿真溫度高于額定溫度值（額定溫度為50℃），蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警且指示燈開(kāi)始變亮；仿真煙霧濃度依然低于額定值（額定值為5），但因?yàn)闇囟纫呀?jīng)超過(guò)設(shè)定所以依然會(huì)報(bào)警。 （b）仿真環(huán)境溫度為78℃，煙霧濃度為0的仿真圖仿真環(huán)境溫度設(shè)定為18℃，煙霧濃度設(shè)定為9。（c）所示。此時(shí)，仿真溫度雖低于額定溫度值（額定溫度為50℃），不會(huì)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警及指示燈變亮；但仿真煙霧濃度已經(jīng)高于額定值（額定值為5），所以依然會(huì)開(kāi)始報(bào)警。 （c）仿真環(huán)境溫度為18℃，煙霧濃度為9的仿真圖硬件實(shí)物主要采用了單片機(jī)AT89C52，時(shí)鐘芯片DS1302，數(shù)字式溫濕度傳感器AM2321以及LCD2004。實(shí)物圖拍攝于2016年6月2日，12：30：34。此時(shí)的環(huán)境溫度在29℃左右，煙霧濃度為1(拍攝于宿舍，周圍有抽煙的同學(xué))。此時(shí)，溫度和煙霧濃度都沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，所以蜂鳴器并沒(méi)有報(bào)警，信號(hào)燈沒(méi)有亮。5. 總結(jié)課題要求利用單片機(jī)作為核心控制器件，設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的煙霧濃度及溫度監(jiān)測(cè)系，對(duì)環(huán)境的溫度及煙霧濃度實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)采集，通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸并實(shí)時(shí)顯示，具備采集數(shù)據(jù)超限報(bào)警功能。在仿真電路基礎(chǔ)上制作硬件，完成樣機(jī)的調(diào)試。撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。（應(yīng)包括方案設(shè)計(jì)、比較與論證、分析與計(jì)算、電路圖與相關(guān)設(shè)計(jì)文件以及心得體會(huì)等）設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了任務(wù)書的要求，可以在多種環(huán)境下檢測(cè)出當(dāng)前溫度，煙霧濃度，并且在收到報(bào)警信號(hào)后第一時(shí)間啟動(dòng)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)聲。系統(tǒng)具有很高的靈敏性，溫度誤差不超過(guò)1℃，煙霧濃度誤差不超過(guò)1，基本可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前各個(gè)數(shù)值。本設(shè)計(jì)可手動(dòng)設(shè)置溫度，煙霧濃度的最大值，一旦超過(guò)最大值，會(huì)發(fā)生報(bào)警，最大值可利用按鍵隨意輕松改變。在任務(wù)書要求外，設(shè)計(jì)系統(tǒng)還具有手動(dòng)報(bào)警功能，可以用來(lái)預(yù)防特殊情況的發(fā)生，使得報(bào)警工作安全性更大。設(shè)計(jì)系統(tǒng)也仍有一定的不足之處，相對(duì)于任務(wù)書具有一定的差距：(1) 任務(wù)書中要求報(bào)警器最好做到無(wú)線傳輸，因此我初始時(shí)準(zhǔn)備使用藍(lán)牙HC05 模塊達(dá)到無(wú)線傳輸功能，但在后期制作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙模塊的延遲較大，考慮到煙霧報(bào)警工作的特殊性，高延遲可能會(huì)危害人類的生命安全，且添加該模塊后成本上也有了較大的上升不適合批量生產(chǎn)，故決定拋棄之。(2) 任務(wù)書中要求實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，在無(wú)線模塊中這很容易實(shí)現(xiàn)，但在有限模塊中每個(gè)報(bào)警器的空間有限，所以沒(méi)有額外安裝多個(gè)報(bào)警器。所以針對(duì)以上兩點(diǎn)情況，該報(bào)警器距離市面上最成熟，完善的多點(diǎn)無(wú)限報(bào)警裝置任然有一些不同。不過(guò)我認(rèn)為這樣的報(bào)警器在市面上的應(yīng)用、量產(chǎn)都是有很大優(yōu)勢(shì)的。在本次設(shè)計(jì)制作中出現(xiàn)了不少問(wèn)題，后來(lái)在不斷的檢查和調(diào)整下解決了問(wèn)題。主要遇到的困難如下：（1）在制作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管亮度總不夠，多次調(diào)試后發(fā)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)添加一個(gè)三極管，否則單片機(jī)的電流小，無(wú)法使數(shù)碼管正常發(fā)亮。后來(lái)加上了三極管放大后一切回歸正常。（2）早先使用了杜邦線進(jìn)行連接，后來(lái)發(fā)現(xiàn)在調(diào)試過(guò)程容易碰到線導(dǎo)致短路短路，而后均采用了焊錫方法，上述情況不再出現(xiàn)。（3）制作早期發(fā)現(xiàn)最小系統(tǒng)無(wú)法工作，查閱多方面資料并請(qǐng)教同學(xué)老師們們后，得知我原先在震蕩電路的瓷片電容中使用了104pf的電容，而此處最佳的選擇是使用30pf 。更正后發(fā)現(xiàn)最小系統(tǒng)運(yùn)作正常，沒(méi)有再出現(xiàn)任和問(wèn)題?？傮w來(lái)講，在制作過(guò)程中出現(xiàn)了很多大大小小的問(wèn)題，不過(guò)依靠查閱資料，請(qǐng)教老師等方法后，遇到的困難都得到了解決?，F(xiàn)在的空氣污染情況加劇，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量情況是一個(gè)熱門的發(fā)展方向。所以我認(rèn)為該煙霧報(bào)警器可以向以下兩個(gè)方向發(fā)展：遠(yuǎn)程傳輸方向以及環(huán)保可再生能源方向。(1) 進(jìn)行基于GPRS的遠(yuǎn)程智能煙霧報(bào)警系統(tǒng)控制，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程煙霧濃度傳輸控制管理。隨著現(xiàn)代無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，GRPS技術(shù)日漸成熟，具有覆蓋面廣，維護(hù)費(fèi)低，安裝方便，易于操作的特點(diǎn)。可利用GPRS無(wú)線通訊技術(shù)和報(bào)警器組成無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)的大范圍遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)煙霧濃度采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一人監(jiān)測(cè)多出地區(qū)煙霧濃度。而后可以在由智能的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)程序?qū)⒍鄠€(gè)地區(qū)的煙霧數(shù)據(jù)與Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，把采集到的數(shù)據(jù)傳送給互聯(lián)網(wǎng)由又一個(gè)總端監(jiān)控整個(gè)地區(qū)的煙霧情況。這樣的技術(shù)一旦成熟，不建議用作火災(zāi)報(bào)警，因?yàn)榛馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)要求絕對(duì)的低延遲；但非常適合用來(lái)檢測(cè)全國(guó)各地的空氣質(zhì)量。(2) 利用太陽(yáng)能作為系統(tǒng)的能源。太陽(yáng)能是一種豐富的可再生資源，由太陽(yáng)能作為能源能夠有效的節(jié)約電能，減少生產(chǎn)成本。在多個(gè)室外地區(qū)安裝該煙霧報(bào)警器，利用太陽(yáng)能為其供電，然后再由上述的GPRS技術(shù)將數(shù)據(jù)上傳，可以有效、節(jié)能地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各地區(qū)環(huán)境煙霧濃度情況。致謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我首先要感謝的是老師為我們辛苦的講解，讓我對(duì)該設(shè)計(jì)有了完善的認(rèn)知和信心。其次，我要有為感謝一直為我解惑的同學(xué)們，我遇到過(guò)很多困難，沒(méi)有他們的幫助我不可能完成這項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這么多天的設(shè)計(jì)中，我對(duì)單片機(jī)有了更深一步的認(rèn)識(shí)。從前的知識(shí)都存在于書本上，這一次我終于系統(tǒng)、徹底地了解了單片機(jī)的很多東西。同時(shí)，在編程上，我也得到了很大的提升。只做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程本身就是學(xué)習(xí)的過(guò)程。我在這其中學(xué)到了很多的東西，他們遠(yuǎn)比作品本身寶貴！參考文獻(xiàn)[1] 童詩(shī)白,（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2006.[2] （第三版）[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2013.[3] (第二版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1999. [4] .[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技. 2013(9):9293 [5] .[J].制造業(yè)自動(dòng)化 2013, 35(7):4849 [6]黃智偉．全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京航空航天大學(xué)出版社,．[7][J].陜西:現(xiàn)代電子技術(shù),2007(9):8589[8]王海燕,[J].山東科技信息,2007(13):263264[9][J].機(jī)械與電子,2015,(第4期).50~53[10]李道龍,[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,(第3期).64~66[11] Zhijie jun .Remote Alarm Monitor System Based On GSM and ARM [J].2011. 65~69[12] V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a SingleChip Microputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier Effect[J] .2002. 408~411 附錄附錄1 原理圖附錄2 硬件電路附錄3 元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1單片機(jī)STC89C521個(gè)2AD采集芯片ADC08321個(gè)3蜂鳴器BELL1個(gè)4電容10uF1個(gè)5電容20pF個(gè)64位共陽(yáng)數(shù)碼管SMG04_11個(gè)7三極管90125個(gè)8電阻1K2個(gè)9電阻10K2個(gè)10大電阻1個(gè)11按鍵SWPB5個(gè)12煙霧傳感器MQ21個(gè)13溫度傳感器DS18B201個(gè)14晶振12M1個(gè)附錄4 源程序include //調(diào)用單片機(jī)頭文件define uchar unsigned char //無(wú)符號(hào)字符型 宏定義 變量范圍0~255define uint unsigned int //無(wú)符號(hào)整型 宏定義 變量范圍0~65535include include //數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}。 //斷碼//數(shù)碼管位選定義uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef}。uchar dis_smg[8] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}。 sbit CS=P3^2。 //CS定義為P3口的第2位腳，連接ADC0832CS腳 PCBsbit SCL=P3^3。 //SCL定義為P3口的第3位腳，連接ADC0832SCL腳sbit DO=P3^4。 //DO定義為P3口的第4位腳，連接ADC0832DO腳sbit dq = P3^5。 //18b20 IO口的定義sbit beep = P3^6。 //蜂鳴器IO口定義uint temperature,s_temp 。 //溫度的變量uchar dengji,s_dengji。 //煙物等級(jí)uchar shoudong。 //手動(dòng)報(bào)警鍵bit flag_300ms = 1。uchar key_can。 //按鍵值的變量uchar menu_1。 //菜單設(shè)計(jì)的變量/***********************1ms延時(shí)函數(shù)*****************************/void delay_1ms(uint q){ uint i,j。 for(i=0。iq。i++) for(j=0。j120。j++)。}/***********************小延時(shí)函數(shù)*****************************/void delay_uint(uint q){ while(q)。}/******************把數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部eeprom中******************/void write_eeprom(){ SectorErase(0x2000)。 byte_write(0x2000, s_temp)。 byte_write(0x2001, s_dengji)。 byte_write(0x2060, a_a)。 }/******************把數(shù)據(jù)從單片機(jī)內(nèi)部eeprom中讀出來(lái)*****************/void read_eeprom(){ s_temp = byte_read(0x2000)。 s_dengji = byte_read(0x2001)。 a_a = byte_read(0x2060)。}/**************開(kāi)機(jī)自檢eeprom初始化*****************/void init_eeprom() { read_eeprom()。 //先讀 if(a_a != 1) //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問(wèn)eeprom { s_temp = 50。 s_dengji = 5。 a_a = 1。 write_eeprom()。 //保存數(shù)據(jù) } }/***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/void init_18b20(){ bit q。 dq = 1。 //把總線拿高 delay_uint(1)。 //15us dq = 0。 //給復(fù)位脈沖 delay_uint(80)。 //750us dq = 1。