【導(dǎo)讀】基于單片機(jī)的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系別__機(jī)械與電子工程學(xué)院。專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化________. 導(dǎo)師職稱副教授_________________

　　

【正文】 信號(hào)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(shí) DS18B20 的 1腳接地， 2腳作為信號(hào)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(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)三極管來完成對(duì)總線的上拉。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式， 口接單線總線為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)上拉電阻和 STC89C52的 來完成對(duì)總線的上拉。當(dāng) DS18B20 處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 變換操作時(shí)，總線上必 須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)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(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過 3個(gè)步驟： ? 初始化。 ? ROM 操作指令。 ? 存儲(chǔ)器操作指令。 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 首先要給傳感器預(yù)熱 ,因?yàn)?MQ2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器在不通電存放一段時(shí)間后，再次通電時(shí)，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段時(shí)間預(yù)熱。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。 在整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)工作中，煙霧濃度信息經(jīng) ADC0832轉(zhuǎn)換處理后 ，由單片機(jī)進(jìn)行分析處理，判斷系統(tǒng)是否啟動(dòng)報(bào)警。主程序還包括 LCD1602 濃度字符顯示功能、手動(dòng)報(bào)警功能、報(bào)警濃度設(shè)定功能，中斷子程序等，使報(bào)警器功能更加完善，給用戶帶來便利。 5 硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問題 第一步為目測，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電路全部手工焊接在洞洞板上，因此對(duì)每一個(gè)焊點(diǎn)都要進(jìn)行仔細(xì)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(fù)核目測中認(rèn)為可疑的連線或接點(diǎn)，查看它們宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 28 的通斷狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)規(guī)定相符，再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。 第三步為加電檢查。當(dāng)系統(tǒng)加 電時(shí)，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(lián)機(jī)檢查。 在對(duì)硬件電路調(diào)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(zhǔn)備調(diào)試了，才發(fā)現(xiàn)正負(fù)極的插針離得太近了，不容易接電源，本不該犯的錯(cuò)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(jīng)過“三思而后行”，來不得半點(diǎn)的馬虎，否則浪費(fèi)了時(shí)間和精力。 6 電路的調(diào)試 首先燒入顯示程序，看顯示正不正常。在調(diào)試程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的指令用的不正確，導(dǎo)致電路功能不 能完全實(shí)現(xiàn)，另外軟件程 序中的延時(shí)有的過長、有的過短。 7 總結(jié)評(píng)價(jià) 煙霧檢測報(bào)警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)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(chǎn)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(duì)煙霧傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。 本論文設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器由煙霧信號(hào)采集電路與單片機(jī)控制電路兩大部分構(gòu)成。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、使用環(huán)境、成本等因素， 選用 MQ2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器。該傳感器是對(duì)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(dǎo)體敏感器件。它的靈敏度適中，具有響應(yīng)與恢復(fù)特性好，長期工作穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。 在系統(tǒng)單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)上，采用了高性能、高整合度的 STC89C52 單片機(jī)作為核心芯片，充分利用了其高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化和智能化。使儀器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。由于煙霧傳感器需要在加熱狀態(tài)下工作，溫度越高，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間就越快。為提高響應(yīng)時(shí)伺，保證傳感器準(zhǔn)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(bào)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(dāng)煙霧的濃度達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)，發(fā)出報(bào)警。 通過現(xiàn)場標(biāo)定及測試，分析煙霧濃度信號(hào)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算本報(bào)警器顯示煙霧濃度與實(shí)際濃度之間的誤差為 %LEL，在所規(guī)定誤差范圍177。 5%LEL 之內(nèi)，滿足檢測要求，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果的結(jié)論。 到目前為止我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將告一段落了，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，自己也學(xué)習(xí)宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 29 到了很多以前沒有沒有經(jīng)歷過的知識(shí)，讓我更加清楚了 理論知識(shí)和實(shí)踐能力的差別了，了解到自己的短處，培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力，進(jìn)一步提高了自己在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，和一些問題的存在，并有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展，讓自己在未來的工作和學(xué)習(xí)之中更快的適應(yīng)和提高自己。 致謝 在完成本設(shè)計(jì)的寫作過程中，我十分感謝我的指導(dǎo)老師。從選題到完成設(shè)計(jì)，老師一直都是很悉心的給我講解著在設(shè)計(jì)中遇到的各種問題，循循善誘，嚴(yán)格把關(guān)，幫助我開拓設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中，不斷地完 成設(shè)計(jì)中的一個(gè)個(gè)部分。在此，再次感謝老師在設(shè)計(jì)上不斷地給與我?guī)椭?，讓我在大學(xué)里的最后一次的學(xué)習(xí)過程中，充分感受到了自己對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和熱情，使我能夠圓滿地完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 回想大學(xué)四年的時(shí)光，仿佛盡在昨天。最后，我還要感謝在我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的家人、各位老師以及我的同學(xué)和朋友。是你們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)上不斷給與我支持、幫助和無微不至的關(guān)懷，是你們不斷地給與了我信心，讓我在人生中一次次堅(jiān)強(qiáng)地走下去。 參考文獻(xiàn) [1]李華 .MCS一 51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社 . 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[15]余成波 .傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù) .高等教育出版社 .2021. 附錄一 總體原理圖設(shè)計(jì) 附錄二 程序源代碼 include //調(diào)用單片機(jī)頭文件 define uchar unsigned char //無符號(hào)字符型 宏定義 變量范圍 0~255 define uint unsigned int //無符號(hào)整型 宏定義 變量范圍 0~65535 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)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(jí) uchar shoudong。 //手動(dòng)報(bào)警鍵 bit flag_300ms 。 uchar key_can。 //按鍵值的變量 uchar menu_1。 //菜單設(shè)計(jì)的變量 bit key_500ms 。 /***********************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++)。 } /******************把數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部 eeprom 中 ******************/ void write_eeprom() { 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)警系統(tǒng) 32 SectorErase(0x2021)。 byte_write(0x2021, s_temp)。 byte_write(0x2021, 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 *****************/ void read_eeprom() { s_temp = byte_read(0x2021)。 s_dengji = byte_read(0x2021)。 a_a = byte_read(0x2060)。 } /**************開機(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 eeprom { s_temp = 50。 s_dengji = 60。 a_a = 1。 write_eeprom()。 } } /***********************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 宿州學(xué)院畢業(yè)論文 設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的防火防 盜報(bào)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(hào) delay_uint(20)。 //200us dq = 1。 //把總線拿高 釋放總線 } /*************寫 18b20 內(nèi)的數(shù)據(jù) ***************/ void write_18b20(uchar dat) { uchar i。 for(i=0。i8。i++) { //寫數(shù)據(jù)是低位開始 dq = 0。 //把總線拿低 寫時(shí)間隙開始 dq = dat amp。 0x01。 //向 18b20 總線寫數(shù)據(jù)了 delay_uint(5)。 // 60us dq = 1。 //釋放總線 dat = 1。 } } /*************讀取 18b20 內(nèi)的數(shù)據(jù) ***************/ uchar read_18b20() { uchar i,value。 for(i=0。i8。i++) { dq = 0。 //把總線拿低讀時(shí)間隙開始 value = 1。 //讀數(shù) 據(jù)是低位開始 dq = 1。 //釋放總線 if(dq == 1) //開始讀寫數(shù)據(jù) value |= 0x80。 delay_uint(5)。 //60us 讀一個(gè)時(shí)間隙最少要