基于c51單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-07 08:42本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】隨著現(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)發(fā)生的頻率越來(lái)越高。之被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了這一煙霧報(bào)警。論文中主要針對(duì)煙霧報(bào)警系統(tǒng)中的各個(gè)組成部件進(jìn)行了介紹，對(duì)它的主控電路和外圍。設(shè)備電路之間的接口技術(shù)，還有軟件方面進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。
【正文】 0VIN輸入，當(dāng) VIN=0～ 20V，應(yīng)從 20VIN輸入。數(shù)字量 D為無(wú)符號(hào)二進(jìn)制碼，計(jì)算公式為 D=4096VIN/VFS。圖中電位器 RP1用于調(diào)零，即保證在 VIN=0時(shí)，輸出數(shù)字量 D為零。 雙極性輸入電路：電路圖如圖（ b）所示。圖中 RP2用于調(diào)整增益，其作用與圖（ a）中RP2的作用相同。圖中 RP1用于調(diào)整雙極性電路輸入零點(diǎn)。如果輸入信號(hào) VIN 在 5～ =5V 之間，應(yīng)從 10VIN引腳輸入；當(dāng) VIN在 10～ =10V之間，應(yīng)從 20VIN引腳輸入。 根據(jù)煙霧傳感器所輸出的電壓量，故選用單極性輸入。 AD574A與 80C51單片機(jī)接口電路 AD574A系列的所有型號(hào)和功能因腳和排列都相同，因而它們與單片機(jī)借口也相同。 9 AD574A所有型號(hào)都有內(nèi)部始終電路，不需要任何外接器件和連線。圖 39為 AD574A與80C51 單片機(jī)的接口電路。該電路采用雙極性輸入方式。根據(jù)煙霧傳感器 輸出電壓是+，在設(shè)計(jì)時(shí)我們選用單極性輸入方式。 圖 39 AD574A與 80C51單片機(jī)的接口電路 當(dāng) AD574A與 80C51單片機(jī)配置時(shí)，由于 AD574A輸出 12位數(shù)據(jù)，所以當(dāng)單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，應(yīng)分兩 次進(jìn)行：當(dāng) A0=0時(shí)，讀取高 8位；當(dāng) A0=1時(shí)，讀取低 4位。圖中 AD574A的 STS與 80C51的 ，故采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。 聲光報(bào)警電路由單片機(jī) ，輸出報(bào)警信號(hào) (高低電平間隔 1 s的脈沖信號(hào) )，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路，直至按復(fù)位鍵 RESET和開(kāi)關(guān)鍵。 聲光報(bào)警電路由 555定時(shí)器、揚(yáng)聲器和普通發(fā)光二極管組成，電路圖如圖 310 所示。 其中 555 定時(shí)器接成了一個(gè)低頻多諧振蕩器，其控制電壓出入端 5 腳與單片機(jī) 80C51的 ，受 腳輸出的脈沖信號(hào)控 制。由電容 C4 的充沖放電作用，當(dāng) ＝ 1時(shí)， 555輸出脈沖的振蕩頻率較低，當(dāng) ＝ 0時(shí)， 555 輸出脈沖的振蕩頻率較高。該脈沖信號(hào)經(jīng)隔置電容 C2加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將發(fā)出高、低交替的 2種叫聲，同時(shí) 的高低電平間隔 1 s的脈沖信號(hào)經(jīng)電阻 R1加到發(fā)光二極管 LED上， LED將閃爍發(fā)光，達(dá)到聲光同時(shí)報(bào)警的效果。 10 我們將主控電路和外圍接口電路（ 80C51與 A/D轉(zhuǎn)換器的接口電路、 80C51與聲光報(bào)警電路）連接起來(lái)，就得到了基于 80C51的煙霧報(bào)警總電路圖。 當(dāng)外部環(huán)境（溫度、濕 度、煙霧濃度）達(dá)到一定值時(shí)，煙霧傳感器就會(huì)產(chǎn)生模擬電壓，將它作為輸出的模擬信號(hào)經(jīng) AD574A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為 80C51 單片機(jī)所能識(shí)別的數(shù)字電壓量。通過(guò) 檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，經(jīng)程序設(shè)定就會(huì)驅(qū)動(dòng) 80C51 單片機(jī)的 。而 是與聲光報(bào)警電路相連接的。 綜上所述，得出總電路圖如圖 311所示 ： 11 圖 311 煙霧報(bào)警系統(tǒng)總電路圖 4 軟件實(shí)現(xiàn) 12 程序流程 我們要選用的是先判斷后執(zhí)行。 因?yàn)闊熿F傳感器的輸出電壓量為 ～ 之間。根據(jù)單極性輸入的轉(zhuǎn)換關(guān)系D=4096VIN/VFS，計(jì)算出它的數(shù)字量最小值 :D1=4096 。最大值 D2=40966/10=2458. 然后把它們的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)。 D D2轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)分別是 1001111101100110011010。 由于 AD574A 輸出 12 位數(shù)據(jù)，所以當(dāng)單片機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，應(yīng)分兩次進(jìn)行：當(dāng) A0=0時(shí)，讀取高 8位；當(dāng) A0=1時(shí)，讀取低 4位。 AD574A的 STS與 80C51的 ，故采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。 我們將 A/D轉(zhuǎn)換器讀取 結(jié)果存入 17H、 18H、 19H、 20H單元中。其中 17H存入的是較小數(shù) D1的高八位 10011111， 18H存入的是較小數(shù) D1的低四位 0110； 19H存入的是較大數(shù)的高八位 10011001， 20H存入的是較大值的低四位 1010。 將數(shù)值存入單元以后，接下來(lái)就是比較。當(dāng)被測(cè)的數(shù)值經(jīng)計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換在比較范圍內(nèi)，經(jīng)程序設(shè)定 80C51 單片機(jī)的 就會(huì)輸出脈沖啟動(dòng)報(bào)警電路程序。程序流程圖如圖 41 所示。 圖 41 流程圖 13 總結(jié) 此次的設(shè)計(jì)先從硬件設(shè)計(jì)上著手。先要整理出煙霧報(bào)警系統(tǒng)的整體思路。確定出 方案設(shè)計(jì)中需要的硬件設(shè)備。 我們?cè)诖_定了大的方向基礎(chǔ)上，就應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行規(guī)劃。包括應(yīng)該采集的信號(hào)種種類、數(shù)量、范圍，輸出信號(hào)的匹配和轉(zhuǎn)換，傳感器的選擇，技術(shù)指標(biāo)的確定等。 參考文獻(xiàn) 14
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