【文章內容簡介】 掉電保護功能。 DS18B20內部含有 EEPROM，在系統(tǒng)掉電以后，它仍可保存分辨率及報警溫度的設定值。 DS18B20 具有體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟、可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍，適合于構建自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)，因此也就被設計者們所青睞。 2 根據(jù)系統(tǒng)的設計要求及控制結構圖，需要檢測火災現(xiàn)場的煙霧濃度。對于煙 霧傳感器的選型，要求傳感器的基于靈敏度高、響應快、抗干擾能力強等優(yōu)點，而且價格低廉，使用壽命長。上述要求本設計選用 MQ2 型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器作為系統(tǒng)采集煙霧信號用的傳感器。 MQ2 型 半導體可燃氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫 (SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。 MQ2 半導體可燃氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃 蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應用的低成本傳感器。 （ 1） 在較寬的濃度范圍內對可燃氣體有良好的靈敏度 （ 2） 對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度較高 （ 3） 長壽命、低成本 《安全監(jiān)測監(jiān)控技術及應用》課程設計 9 （ 4） 簡單的驅動電路即可 （ 5） 家庭用氣體泄漏報警器 （ 6） 工業(yè)用可燃氣體報警器 （ 7）便攜式氣體檢測器 可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置， 適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。 靈敏度調整 ： MQ2型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同 的電阻值因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調整是很重要的。 輸入通道方案 選擇 根據(jù)設計方案，需將外界測得的溫度和煙霧等模擬量輸入轉化成數(shù)字量。本設計采用了 A/D 轉換器，可以將多路模擬量進行轉化，因而省略了多路開關。 A/D轉換器的種類很多，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，但價格也越貴。而就其結構而言，有單一的 A/D 轉換器，有內含多路開關的 A/D 轉換器。根據(jù)設計需要，確定轉換器的位數(shù)為 8 位。 外圍設備的選擇 。 根據(jù)本文的系 統(tǒng)要求選擇 LED 作為顯示裝置。 LED（ Light Emitting Diode） ， 發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。 LED 晶片的一端附著在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是 P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N 型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“ PN 結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向 P 區(qū)，在 P 區(qū)里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發(fā) 出能量，這就是 LED 發(fā)光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成 PN 結材料決定的。 它具有以下特點： 1） 體積小 LED 基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕。 2） 耗電量低 《安全監(jiān)測監(jiān)控技術及應用》課程設計 10 LED 耗電相當?shù)?，直流驅動，超低功耗（單? 瓦），電光功率轉換接近 100%。一般來說 LED 的工作電壓是 ，工作電流是 ；這就是說，它消耗的電能不超過 ，比傳統(tǒng)光源節(jié)能 80%以上。 3） 使用壽命長 有人稱 LED 光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈 體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當?shù)碾娏骱碗妷合?，使用壽命可達 6 萬到 10 萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長 10 倍以上。 4） 高亮度、低熱量 LED 使用冷發(fā)光技術，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。 5） 環(huán)保 LED 是由無毒的材料 做成 ，同時 LED 也可以回收再利用。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源 6） 堅固耐用 LED 被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒有松動的部分，使得 LED 不易損壞。 7） 多 變幻 LED 光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有 256 級灰度并任意混合，可產(chǎn)生 256256256 ＝ 16777216 種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。 它的缺點： 當前價格還太高，光通量低，當前同等照度設計的 LED 光源價格大約相當于傳統(tǒng)光源的 4 倍 。 可以做鍵盤的有：獨立式按鍵，矩陣式按鍵，獨立式鍵盤主要用于按鍵較少的場合，矩陣式鍵盤主要用于按鍵較多的場合，也稱行列式鍵盤。 由于只需要一個鍵控制復位裝置，所以選擇獨立式鍵盤。 報警電路是由一個三極管、一個 74ALS08 芯片和蜂鳴器組成。當溫度值在設定的范圍時，單片機 AT89C52 不發(fā)出動作命令，當超出溫度設定值值，單片機發(fā)《安全監(jiān)測監(jiān)控技術及應用》課程設計 11 出動作命令，使三極管導通從而發(fā)出蜂鳴聲進行報警來提醒操作人員實施相應的補救措施。 《安全監(jiān)測監(jiān)控技術及應用》課程設計 12 第 3章 系統(tǒng)硬件設計 控制單元電路設計 根據(jù)系統(tǒng)總體方案設計，本設計選用 AT89C52 單片機。 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。 信號檢測電路設計 煙霧報警器模塊 此模塊使用的是 MQ2 煙霧報警器，是 半導體型可燃氣體敏感元件煙霧傳感器。 傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫 (SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率 隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。 ： 表 31 標準工作條件 符號 參數(shù)名稱 技術條件 備注 Vc 回路電壓 ≤ 15V AC or DC VH 加熱電壓 177。 V AC or DC RL 負載電阻 可調 RH 加熱電阻 31Ω17