【導讀】基于單片機的防火防盜報警系統(tǒng)設計。系別__機械與電子工程學院。專業(yè)電氣工程及其自動化________. 導師職稱副教授_________________

　　

【正文】 信號給主 CPU （ 3） DS18B20 供電方式 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時 DS18B20 的 1腳接地， 2腳作為信號線， 3 腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內提供足夠的電流，可用一個三極管來完成對總線的上拉。本設計采用電源供電方式， 口接單線總線為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內提供足夠的電流，可用一個上拉電阻和 STC89C52的 來完成對總線的上拉。當 DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 變換操作時，總線上必 須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10 μ s。采用寄生電源供電方式是 VDD和 GND 端均接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。主機控制 DS18B20 完成溫度轉換必須經過 3個步驟： ? 初始化。 ? ROM 操作指令。 ? 存儲器操作指令。 4 系統(tǒng)軟件的設計 首先要給傳感器預熱 ,因為 MQ2 型半導體電阻式煙霧傳感器在不通電存放一段時間后，再次通電時，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時間預熱。程序初始化結束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。 在整個報警系統(tǒng)工作中，煙霧濃度信息經 ADC0832轉換處理后 ，由單片機進行分析處理，判斷系統(tǒng)是否啟動報警。主程序還包括 LCD1602 濃度字符顯示功能、手動報警功能、報警濃度設定功能，中斷子程序等，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。 5 硬件調試及調試中遇到的問題 第一步為目測，單片機應用系統(tǒng)電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對每一個焊點都要進行仔細的檢查。檢查它是否有虛焊、是否有毛剌等。 第二步為萬用表測試，先用萬用表復核目測中認為可疑的連線或接點，查看它們宿州學院畢業(yè)論文 設計 基于單片機的防火防 盜報警系統(tǒng) 28 的通斷狀態(tài)是否與設計規(guī)定相符，再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現象。 第三步為加電檢查。當系統(tǒng)加 電時，首先檢查所有插座或器件引腳的電源端是否有符合要求的電壓值，接地端電壓值是否接近零，接固定電平的引腳端是否電平正確。 第四步是聯機檢查。 在對硬件電路調試過程中，還遇到了不少問題，第一次把所有的元件都焊上去后，都準備調試了，才發(fā)現正負極的插針離得太近了，不容易接電源，本不該犯的錯誤，這些都是由于自己的粗心大意造成的，所以說，做任何事情都必需經過“三思而后行”，來不得半點的馬虎，否則浪費了時間和精力。 6 電路的調試 首先燒入顯示程序，看顯示正不正常。在調試程序時，發(fā)現有的指令用的不正確，導致電路功能不 能完全實現，另外軟件程 序中的延時有的過長、有的過短。 7 總結評價 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 STC89C52 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。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 LCD1602液晶顯示。當煙霧的濃度達到設定的濃度時，發(fā)出報警。 通過現場標定及測試，分析煙霧濃度信號的實驗數據，計算本報警器顯示煙霧濃度與實際濃度之間的誤差為 %LEL，在所規(guī)定誤差范圍177。 5%LEL 之內，滿足檢測要求，達到了預期的設計效果的結論。 到目前為止我的畢業(yè)設計也即將告一段落了，在這次的畢業(yè)設計中，自己也學習宿州學院畢業(yè)論文 設計 基于單片機的防火防 盜報警系統(tǒng) 29 到了很多以前沒有沒有經歷過的知識，讓我更加清楚了 理論知識和實踐能力的差別了，了解到自己的短處，培養(yǎng)了我的獨立思考能力，進一步提高了自己在實際設計過程中研究問題、發(fā)現問題、解決問題的能力，同時，也發(fā)現了自己的不足之處，和一些問題的存在，并有待進一步學習和發(fā)展，讓自己在未來的工作和學習之中更快的適應和提高自己。 致謝 在完成本設計的寫作過程中，我十分感謝我的指導老師。從選題到完成設計，老師一直都是很悉心的給我講解著在設計中遇到的各種問題，循循善誘，嚴格把關，幫助我開拓設計思路，并不斷地鼓舞著我，使我感到信心倍增，讓我非常積極地投入到設計中，不斷地完 成設計中的一個個部分。在此，再次感謝老師在設計上不斷地給與我?guī)椭?，讓我在大學里的最后一次的學習過程中，充分感受到了自己對學習的興趣和熱情，使我能夠圓滿地完成自己的畢業(yè)設計。 回想大學四年的時光，仿佛盡在昨天。最后，我還要感謝在我大學四年的學習期間給我極大關心和支持的家人、各位老師以及我的同學和朋友。是你們在生活和學習上不斷給與我支持、幫助和無微不至的關懷，是你們不斷地給與了我信心，讓我在人生中一次次堅強地走下去。 參考文獻 [1]李華 .MCS一 51 系列單片機實用接口技術 .北京航空航天大學出版社 . 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[15]余成波 .傳感器與自動檢測技術 .高等教育出版社 .2021. 附錄一 總體原理圖設計 附錄二 程序源代碼 include //調用單片機頭文件 define uchar unsigned char //無符號字符型 宏定義 變量范圍 0~255 define uint unsigned int //無符號整型 宏定義 變量范圍 0~65535 宿州學院畢業(yè)論文 設計 基于單片機的防火防 盜報警系統(tǒng) 31 include include include sbit CS=P2^4。 //CS 定義為 P2口的第 4位腳，連接 ADC0832CS 腳 sbit SCL=P2^3。 //SCL 定義為 P2口的第 3位腳，連接 ADC0832SCL 腳 sbit DO=P2^2。 //DO 定義為 P2口的第 4位腳，連接 ADC0832DO 腳 sbit dq = P2^0。 //18b20 IO 口的定義 sbit beep = P3^2。 //蜂鳴器 IO口定義 sbit fengshan = P1^4。 uint temperature,s_temp 。 //溫度的變量 uchar dengji,s_dengji。 //煙物等級 uchar shoudong。 //手動報警鍵 bit flag_300ms 。 uchar key_can。 //按鍵值的變量 uchar menu_1。 //菜單設計的變量 bit key_500ms 。 /***********************1ms 延時函數 *****************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j。 for(i=0。iq。i++) for(j=0。j120。j++)。 } /******************把數據保存到單片機內部 eeprom 中 ******************/ void write_eeprom() { 宿州學院畢業(yè)論文 設計 基于單片機的防火防 盜報警系統(tǒng) 32 SectorErase(0x2021)。 byte_write(0x2021, s_temp)。 byte_write(0x2021, s_dengji)。 byte_write(0x2060, a_a)。 } /******************把數據從單片機內部 eeprom 中讀出來 *****************/ void read_eeprom() { s_temp = byte_read(0x2021)。 s_dengji = byte_read(0x2021)。 a_a = byte_read(0x2060)。 } /**************開機自檢 eeprom 初始化 *****************/ void init_eeprom() { read_eeprom()。 //先讀 if(a_a != 1) //新的單片機初始單片機內問 eeprom { s_temp = 50。 s_dengji = 60。 a_a = 1。 write_eeprom()。 } } /***********************18b20 初始化函數 *****************************/ void init_18b20() { bit q。 dq = 1。 //把總線拿高 delay_uint(1)。 //15us dq = 0。 //給復位脈沖 delay_uint(80)。 //750us 宿州學院畢業(yè)論文 設計 基于單片機的防火防 盜報警系統(tǒng) 33 dq = 1。 //把總線拿高 等待 delay_uint(10)。 //110us q = dq。 //讀取 18b20 初始化信號 delay_uint(20)。 //200us dq = 1。 //把總線拿高 釋放總線 } /*************寫 18b20 內的數據 ***************/ void write_18b20(uchar dat) { uchar i。 for(i=0。i8。i++) { //寫數據是低位開始 dq = 0。 //把總線拿低 寫時間隙開始 dq = dat amp。 0x01。 //向 18b20 總線寫數據了 delay_uint(5)。 // 60us dq = 1。 //釋放總線 dat = 1。 } } /*************讀取 18b20 內的數據 ***************/ uchar read_18b20() { uchar i,value。 for(i=0。i8。i++) { dq = 0。 //把總線拿低讀時間隙開始 value = 1。 //讀數 據是低位開始 dq = 1。 //釋放總線 if(dq == 1) //開始讀寫數據 value |= 0x80。 delay_uint(5)。 //60us 讀一個時間隙最少要