【導讀】分析研究所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含其他個人已經發(fā)。表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明。確說明并表示感謝。種技術水平較好的煙霧報警器。其中選用MQ-2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器。是一種結構簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的煙霧報警器。具有一定的實用價值。衡量一個國家科學技術發(fā)展水平的重要標志之一。因此，了解并掌握各類傳感器的基本。期發(fā)現和通報火災，防止和減少火災危害，保護人身和財產安全。爆炸等事故，造成嚴重的經濟損失，甚至危及生命安全。煙霧檢測報警裝置是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度并具有報警功能的儀器。裝置是石油化學工業(yè)、有氣體泄漏可能的生產工廠及家庭防火防爆必備的儀器。中轉站也達幾千家。霧檢測報警器的需求量就達2021萬臺以上。隨著全社會對防火防爆及人身安全的重視。場增長受到政府安全法規(guī)的推動。

　　

【正文】 序初始化結束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。本論文的主程序設計先對傳感器預熱三分鐘， 預熱同時，對傳感器加熱絲故障檢測，采用軟件方式檢測傳感器加熱絲或 電纜線是否斷線或者接觸不良。 STC12C5410AD單片機對傳感器檢測的煙霧 濃度信號進行 A/D轉 換、平均值法濾波、線性化處理后，將濃度值與報警限設定值相比較，判斷是否報警。同時送入段式液晶顯示煙霧濃度值。主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能設置，中斷子程序等，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。 （二）主程序初始化流程圖 主程序初始化流程圖如圖 所示。給傳感器預熱后，程序開始執(zhí)行 初始化子程 畢業(yè)論文 15 序，這部分實現的功能包括各種 I/O 口輸入輸出狀態(tài)的設定、 寄存器初始化、中斷使能等。首先設定定時初值 50ms，利用 IAP 寫入 EEPROM，作為取值間隔。然后設置定時器 0，選擇方式 1。方式 1 狀 態(tài)下定時器的工作寄存器 TH TL1 是全 16 位參與操作。接下來定時器 0 中斷允許位置 1，打開定時器 0，關閉蜂鳴器，開啟綠燈，設置報警限初值。 圖 主程序流程圖 畢業(yè)論文 16 圖 主程序初始化流程圖 （三）中位值平均濾波法數字濾波子程序設計及流程圖 在煙霧傳感器對煙霧濃度采樣時，可能會遇到尖脈沖干擾的現象。干擾通常只影響個別采樣點的數據，此數據與其他采樣點的數據相差比較大。 如果采用一般的平均值法 ，則干擾將“平均”到計算結果上去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的煙霧濃度采樣值的偏差。 為此，可采取中位值平均濾波法 (又稱防脈沖干擾平均濾波法 )，先對 N個采樣數據進行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計算余下的 N– 2 個數據的算術平均值。這種方法既可濾去脈沖干擾又可濾去小的隨機 干擾。保證報警器檢測煙霧濃度的準確性，減小誤報、錯報的可能。 在實際應用中， N可取任何值，但為了加快測量計算速度，本論文數字濾波的設計中 N 取 10。即調用 A/D 連續(xù)進行 10 次采樣，去掉其中的最大值和最小值，計算其余 8個值的 平均值，將這個平均值送入寄存器。 中位值平均濾波法的程序流程圖如圖 所示。 畢業(yè)論文 17 圖 中位值平均濾波法程序流程圖 （ 四 ）報警子程序設計及流程圖 當煙霧濃度超過報警設定值時，報警器發(fā)出一種近似警笛的鳴叫聲，對應通道的紅燈閃亮，以提示操作人員采取安全對策或自動控制相關安全裝置，從而保障生產安全，避免火災和爆炸事故的發(fā)生。為防止誤 報，在程序設計上，對煙霧濃度進行快速重復檢測和延時報警，以區(qū)別出 是管道中煙霧的泄漏，還是由于暫短打開閥門產生的可燃煙霧的 微 量散失，防止誤報。報警子程序流程圖如圖 。 畢業(yè)論文 18 圖 報警子程序流程圖 畢業(yè)論文 19 總 結 煙霧檢測報警器可保障生產與生活的安全，避免火災和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產所必備的儀器，具有廣闊的市場空間與發(fā)展前景。 本論文在對煙霧傳感器和報警技術進行深入研究的基礎上，全面比較國內外同類產品的技術特點，合理地確定系統(tǒng)的設計方案。并對儀器的整體設計和各個組成部分進行了詳細的分析和設計。 本論文設計的煙霧報 警器由煙霧信號采集電路與單片機控制電路兩大部分構成。 根據設計要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用 MQ2 型半導體電阻式煙霧傳感器。該傳感器是對以烷類煙霧為主的多種煙霧有良好敏感特性的廣譜型半導體敏感器件。它的靈敏度適中，具有響應與恢復特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點。 在系統(tǒng)單片機控制電路的設計上，采用了高性能、高整合度的 STC12C5410AD 單片機作為核心芯片，充分利用了其高速數據處理能力和豐富的片內外設，實現了儀器的小型化和智能化。使儀器具有結構簡單、性能穩(wěn)定、體積 小、成本低等優(yōu)點。由于煙霧傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應越快，響應時間和恢復時間就越快。為提高響應時伺，保證傳感器準確地、穩(wěn)定地工作，需要向煙霧傳感器持續(xù)供給 5V的加熱電壓。為了保證傳感器加熱工作的可靠性，當傳感器加熱絲斷線或傳感器接觸不良時，能夠進行故障報 警。 煙霧報警器能在較寬的溫度范圍工作，可將煙霧濃度顯示用 LCD 顯示。當煙霧的濃度達到設定的濃度時，發(fā)出聲光報警。還具有故障自診斷功能快速重復檢測和延時報警功能。報警器還可以與上位機 (PC)進行通信，實時傳輸煙霧濃度檢測數據，由上位機記錄 保存，也可以利用上位機完成實現遠程實時檢測和控制等功能。 在本論文研制的報警器的基礎上，可以再做適當的功能擴展，使可燃性煙霧報警器的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等。為了能夠進一步提高安全性，可以在自動聲光報警的基礎上，實現帶動煙霧 管道關斷等功能。 畢業(yè)論文 20 參考文獻 [1]陳連生 . 可燃煙霧探測器及其設置安裝要領 [J]. 石油工程建設， 1996(1): 2325 [2]張保衛(wèi) , 尚家峰 , 趙金水 . 燃氣報警器的分類與選擇 [J]. 山東消防 , 2021(8): 2728 [3]李永生 , 楊莉玲 . 半導體氣敏元件的選擇性研究 [J]. 傳感器技術 , 2021(3): 13 [4]謝望 . 煙霧傳感器技術的現狀和發(fā)展趨勢 [J]. 儀器儀表用戶 , 2021, 13(5): 12 [5]蔡文齋 . 專業(yè)級串口調試器設計 [J]. 現代電子技術 , 2021(23): 6972 [6]求是科技 . 單片機應用系統(tǒng)開發(fā)實例導航 [M]. 人民郵電出版社 , 2021. [7]謝文和 傳感技術及其應用 [M].高等教育出版社 ,2021（ 7） :125， 142194， 264317. [8]宏晶科技 (深圳 ). STC12C5410AD 系列單片機器件手冊 . [9]鄭郁正 . 單片機原理及應用 [M]. 四川大學出版社 , 2021: 2556. [10]黃再銀 . 帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復位芯 MAX813L[J]. 電子世界 , 2021(3): 3940. [11]于冶會 . 對調整儀表用蜂鳴器振動規(guī)范的探討 [J]. 傳感器世界 , 2021(1): 3538. [12]邵子揚 , 黃保明 , 劉海濤 . Keil 軟件仿真的串口調試技巧 [J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng) 應用 , 2021(7): 7678. [13]陳曉莉 , 張俊濤 . KEIL C51 單片機仿真器的設計 [J].微計算機信息 (嵌入式與 SOC), 2021,2(2): 1920. 畢業(yè)論文 21 致 謝 在本次畢業(yè)設計中，我得到了指導老師徐月蘭老師的熱心指導。自始至終關心督促畢業(yè)設計進程和進度。幫助解決畢業(yè)設計中遇到的許多問題。還不斷向我傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設過程中少走很多彎路。同時，他還提供給我們專門的各種設備及場所，使我在調試過程中能夠有充足的時間。在這里非常感 謝徐月蘭老師的指導和幫助，并致以誠摯的謝意！ 同時，身邊的同學給了我許多的幫助。在此，我向身邊關心我的同學致以誠摯的謝意！另外，系里的領導和老師也給了我們必要的指導，我也向系和年級的領導們表示衷心的感謝！最后感謝學院對我這幾年的培養(yǎng)。