【正文】 delay_uint(5)。i++) { dq = 0。 //釋放總線 dat = 1。 //把總線拿低 寫時(shí)間隙開始 dq = dat amp。 //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。 //把總線拿高 等待 delay_uint(10)。 //把總線拿高 delay_uint(1)。 a_a = 1。 a_a = byte_read(0x2060)。 byte_write(0x2021, s_dengji)。j120。 /***********************1ms 延時(shí)函數(shù) *****************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j。 //手動(dòng)報(bào)警鍵 bit flag_300ms 。 //蜂鳴器 IO口定義 sbit fengshan = P1^4。 //CS 定義為 P2口的第 4位腳，連接 ADC0832CS 腳 sbit SCL=P2^3。 回想大學(xué)四年的時(shí)光，仿佛盡在昨天。 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(méi)有沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)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(guò)程中研究問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，和一些問(wèn)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(lái)的工作和學(xué)習(xí)之中更快的適應(yīng)和提高自己。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。 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。 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。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(guò)長(zhǎng)、有的過(guò)短。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。 5 硬件調(diào)試及調(diào)試中遇到的問(wèn)題 第一步為目測(cè)，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。 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。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。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(lái)完成對(duì)總線的上拉。這允許并聯(lián)連接許多 DSl8B20，同時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)量。 TH 或 TL的最高有較位直接 對(duì)應(yīng)于 l6 位溫度奇存器的符號(hào)位。 轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就 以 16位帶符號(hào)擴(kuò)展到二進(jìn)制補(bǔ)碼形式儲(chǔ)存在高速暫存存儲(chǔ)器的第 l， 2字節(jié)。因此， 在宿州學(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) 25 實(shí)際應(yīng)用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。低 5位一直都是 1， TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DSl8B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。 DSl8B20溫度 傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除 EEPRAM。 DS18B20 的管腳排列如圖 9所示： 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) 24 圖 9 DS18B20的管腳 DS18B20 的引腳說(shuō)明如下： GND :地 DQ ：數(shù)據(jù) I/O VDD :電源 NC ：空腳 64 位激光 ROM 開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)共有 48位，最后 8 位是前 56 位的 CRC 校本文系統(tǒng)地 介紹了基于 DS18B20 的多點(diǎn)溫度測(cè)量控制系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)方案、電路原理、程序設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)仿真過(guò)程。他在測(cè)溫精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間，傳輸距離，本文系統(tǒng)地介紹了基于 DS18B20的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)方案、電路原理、程序設(shè)計(jì)過(guò)程。 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) 23 圖 10 電源接口電路 溫度傳感器 (DS18B20)電路 DSl8B20簡(jiǎn)介 DSl8B20溫度傳感器是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司繼 DSl820之后最新推出的智能改進(jìn)型智能溫度傳感器。因此我們放棄了此方案。如圖 9所示 圖 9 消音按鍵連接電路圖 電源模塊 由于本系統(tǒng)采用電池供電，我們考慮了如下幾種方案為系統(tǒng) 供電。經(jīng)過(guò) ADC0832 采集后就可以得到各種煙霧濃度下的電壓值。 單片機(jī)的時(shí)鐘電路與復(fù)位電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 STC 系統(tǒng)列單片機(jī)，相比其他系列單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，是向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到外界環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開始執(zhí)行。 STC89C52 單片機(jī)的工作電壓范圍： ,所以通常給單片機(jī)外界 5V 直流電源。而根據(jù)不同的距離要求來(lái)調(diào)節(jié) R13，最大可以調(diào)節(jié)到 7 米左右。 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) 18 信號(hào)采集處理模塊 圖 35 信號(hào)處理模塊 本電路是將人體輻射的紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。 DS18B20 的數(shù)字溫度輸出通過(guò) “ 一線 ” 總線（ 1Wire 是一種獨(dú)特的數(shù)字信號(hào)總線協(xié)議，它將獨(dú)特的電源線和信號(hào)線復(fù)合在一起，僅使用一條口線；每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址、零功耗等待等，是所需硬件連線最少的一種總線）這種獨(dú)特的方式，可以使多個(gè) DS18B20 方便地組建成傳感器網(wǎng)絡(luò)，為整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的建立和組合提供了更大可能性。 表 2 P3口的第二功能表 引腳 第二功能 RXD （串行輸入口） 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) 17 TXD （串行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí)器 0外部中斷） T1（定時(shí)器 1外部中斷） WR（外部存儲(chǔ)器寫選通） RD（外部存儲(chǔ)器讀寫通） 溫度采集模塊 方案 1： 采用 PT100 作為測(cè)溫電路的溫度傳感器。 P1口： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O端口。當(dāng)出入信號(hào) EA 引腳接低電平（接地）時(shí)， CPU 只訪問(wèn)外部 ERROM/ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。如有，說(shuō)明基本上工作正常。 PSEN 端有效，即允許讀出 ERROM/ROM 中的指令碼。如果你想看一下 STC89C52 芯片的好壞，可用示波器查看 ALE 端是否有脈沖信號(hào)輸出，如有脈沖信號(hào)輸出，則 STC89C52 基本上是好的。當(dāng) STC89C52 上電正常工作后， ALE引腳不斷 向外輸出正脈沖信號(hào)。 3)控制信號(hào)腳 RST ALE PSEN 和 EA。要檢查 STC89C52 的振蕩電 路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2 端是否有脈沖信號(hào)輸出。 單片機(jī)的引腳功能描述 下面對(duì) STC89C52 各引腳的功能進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹： 1)電源引腳 Vcc 和 Vss Vcc(40 腳 )：電源端為 +5V Vss(20 腳 )：接地端。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 由于單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī)，在單片機(jī)家族的眾多成員中， MCS 系列單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價(jià)格比，迅速占領(lǐng)了工業(yè)測(cè)控和自動(dòng)化工程應(yīng)用的主要市場(chǎng)，成為國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的主流。 單片機(jī)選型 單片機(jī) 是 煙霧 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的心臟，用來(lái)接收火災(zāi)信號(hào)并啟動(dòng) 報(bào)警裝置顯示和執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警。當(dāng)信號(hào)的數(shù)值符合 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入等級(jí)時(shí)，可以不用放大器放大；當(dāng)信號(hào)的數(shù)值不符合 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入等級(jí)時(shí)，就需要放大器放大。是一款便攜式氣體檢測(cè)器，非常適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。 MQ2 氣敏元件 的結(jié)構(gòu) 如圖 2 所示， 由微型 AL2O3 陶瓷管、 SnO2 敏感層 ,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。該傳感器具備一般半導(dǎo)體煙霧傳感器靈敏度高、電導(dǎo)率變化大、響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)、輸出信號(hào)大、壽命長(zhǎng)和工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在市面上應(yīng)用十分廣泛。因此，本設(shè)計(jì)中的煙霧傳感器選用 MQ2 半導(dǎo)體氣體煙霧傳感器。而這也正是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng) 的一個(gè)重大缺陷。目前，煙霧傳感器廣泛應(yīng)用在城市安防、小區(qū)、工廠、公司、學(xué)校、家庭、別墅、倉(cāng)庫(kù)、資源、石油、化工、燃?xì)廨斉涞缺姸囝I(lǐng)域。當(dāng)煙霧探頭碰到煙霧或某些特定的氣體，煙霧探頭內(nèi)部阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生一個(gè)模擬值，從而對(duì)其進(jìn)行控制。煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 2所示。而煙霧報(bào)警器的信 號(hào)采集由煙霧傳感器負(fù)責(zé)。設(shè)置在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的煙霧檢測(cè)探頭將檢測(cè)到的煙霧變換成電信號(hào)，送出模擬信號(hào)，給 AD采集電路采集。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 2 總體方案設(shè)計(jì) 煙霧報(bào)警器是能 夠檢測(cè)環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報(bào)警功能的儀器。 (3)系統(tǒng)的軟件編制。 通過(guò)對(duì)新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備的應(yīng)用研究，對(duì)系統(tǒng)方案、設(shè)備選型的優(yōu)化組合，改進(jìn) 煙霧 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的工作性能、減少維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)要求，向著高可靠性、高靈敏性、低誤報(bào)率、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)智能化方向發(fā)展，為更好的預(yù)防和遏制建筑火災(zāi)提供了強(qiáng)有力的保障，從而更好的保護(hù)國(guó)家和人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)的探測(cè)器探測(cè)到燃?xì)庑孤┲?，通過(guò)屏蔽電纜線將信號(hào)傳到控制器，控制器發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)排風(fēng)裝置或關(guān)閉電磁閥切斷氣源，以確保安全。 檢漏儀的體積較小，可隨身攜帶或手持，主要應(yīng)用于燃?xì)夤芾淼牟槁? 與巡檢。 燃?xì)鈭?bào)警器可分為民用火災(zāi)煙霧報(bào)警器、工業(yè)用煙霧報(bào)警器、 有毒有害煙霧報(bào)警器三大系列產(chǎn)品。 1963 年 5 月，日本開發(fā)完成第一臺(tái)接觸燃燒式家用燃?xì)庑孤﹫?bào)警器，次年 12 月其改良產(chǎn)品問(wèn)世，改良的報(bào)警器可以檢測(cè)燃?xì)?、一氧化碳等? 體，可以安裝在浴室或者采用集中監(jiān)視。 在火災(zāi)的早期階段，準(zhǔn)確的探測(cè)到火情并迅速報(bào)警，對(duì)于及時(shí)組織有序快速疏散、積極有效地控制火災(zāi)的蔓延、快速滅火和減少火災(zāi)對(duì)居住人群的損失都具有重要的意義。在本論文中的最主要的設(shè)計(jì)是選 STC89C52 單片機(jī)和 MQ2半導(dǎo)體 氣體 煙霧 傳感器 為核心器件。同樣，它也可以廣泛應(yīng)用于報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域，使各類報(bào)警裝置的功能更加完善，可靠性大大提高，以滿足社會(huì)發(fā)展的需要。近幾年來(lái)，單片機(jī)已逐步深入應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門及人們生活的各個(gè)方面。 為了減少這類事故的發(fā)生，就必須對(duì)煙霧進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，采用先進(jìn)可靠的安全檢測(cè)儀表，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)環(huán)境中煙霧的濃度， 及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取有效措施，避免事故發(fā)生，才能確保工業(yè)安全和 家庭生活安全。 MCU。本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。煙霧報(bào)警器主要由煙霧信號(hào)采集及前置放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路、聲光報(bào)警電路和安全保護(hù)電路構(gòu)成，設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格低廉，使單片 機(jī)在煙霧報(bào)警系統(tǒng)的控制中得到充分應(yīng)用，具有一定的實(shí)用價(jià)值。因此，我們就有必要研制一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的家庭煙霧報(bào)警器以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。基于供家庭使用的煙霧報(bào)警器應(yīng)該具備的基本要求和功能，文章設(shè)計(jì)了一種比較適合的煙霧報(bào)警器。論文主要針對(duì)煙霧報(bào)警系統(tǒng)中的各個(gè)組成部分及功能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和說(shuō)明，并對(duì)其主控電路和外圍設(shè)備電路之間的接口連接方式，以及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了重點(diǎn)的分析和講解。硬件部分包括單片機(jī)控制模塊、紅外探頭模塊、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行報(bào)警模塊、 LED 控制模塊等部分組成。 sensor 1 緒論 課題背景 隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的巨大的隱患