【正文】 論文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人 或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的 敬意。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問題。 在系統(tǒng)單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)上，采用了 STC89C52RC 單片機(jī)作為核心芯片，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。 陳元龍：基于單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì) 18 本論文設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器由煙霧信號采集電路與單片機(jī) 控制電路兩大部分構(gòu)成。 傳感器送來的煙霧濃度對應(yīng)的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入 ADC0832；然后，在 ADC0832 內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、然后送入單片機(jī)進(jìn)行濃度比較，并判斷濃度值是否超出報(bào)警限，當(dāng)濃度處于正常狀態(tài)綠燈長亮，當(dāng)煙霧濃度超 出設(shè)定溫度時(shí)，發(fā)出聲音報(bào)警并伴隨紅燈亮。 2021 級電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 主程序設(shè)計(jì)及流程圖 主程序流程圖如圖 所示。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。單片機(jī) STC89C52RC 的 21腳 ()、 22腳 ()，控制輸出的狀態(tài)指示燈。 ADC0832 典型應(yīng)用 SPI 串行接口方式 SPI 是 MOTOROLA 公司推出的一種同步串行外設(shè)接口，允許 MCU 也各個(gè)廠家生產(chǎn)工具的標(biāo)準(zhǔn)外圍設(shè)備直接接口，以串行方式交換信息。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)時(shí)鐘脈沖輸出 D0。當(dāng)配置 2位數(shù)據(jù)為 0、 1時(shí) ，將 CH0作為負(fù)輸入端IN， CH1 作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。在第 3個(gè)時(shí)鐘脈沖到來之前 DI端應(yīng)輸入 2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見表 。當(dāng) ADC0832未工作時(shí)其 CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 ● Vcc/REF—— 正電源端和基準(zhǔn)電壓輸入端。 ● CH0， CH1—— 兩路模擬信號輸入端。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端 ADC0832 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 ADC0832 簡介： ADC0832 是 NS(National Semiconductor)公司生產(chǎn)的串行接口 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器，通過三線接口與單片機(jī)連接，功耗低，性能價(jià)格比較高，適宜在袖珍式的智能儀器儀表中使用。需要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng) AT80C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。對 FLASH 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器（例如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。 P2口： P2 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL 邏輯門電路。 P1口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè) TTL 邏輯門電路。 P0口： P0 口是一組 8位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)線復(fù)用口。 煙 霧 傳感 器A / D 轉(zhuǎn)換單片機(jī)狀 態(tài) 指示 燈聲 音 報(bào)警緊 急 按鍵 圖 煙霧傳感器檢測報(bào)警器結(jié)構(gòu)框圖 單片機(jī)的選型 STC89C52RC 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) STC89C52RC 單片機(jī)是一款低功耗、低電壓、高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB（可經(jīng)受 1000 次擦寫周期）的 FLASH 可編程可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ EPROM），器件陳元龍：基于單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì) 10 采用 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)器（ NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容，片內(nèi)的 FLASH 存儲(chǔ)器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲(chǔ)編程器來編程。 首先，傳感器送來的煙霧濃度對應(yīng)的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入 ADC0832；然后，在 ADC0832 內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換、然后送入單片機(jī)進(jìn)行濃度比較，并判斷濃度值是否超出報(bào)警限，當(dāng)濃度處于正常狀態(tài)綠燈長亮，當(dāng)煙霧濃度超出設(shè)定的限定值時(shí)，發(fā)出聲音報(bào)警并伴隨紅燈閃亮。當(dāng)加熱絲斷路時(shí)，由于熱惰性緣故，煙霧傳感器的氣敏特性并不立即消失，此時(shí)檢測必出現(xiàn)較大的誤差。所以必須使用傳感器生產(chǎn)廠家推薦的加熱電壓，使其工作在較安全的范圍內(nèi)。一般情況下，不通電時(shí)間越長，初期穩(wěn)定時(shí)間也越長，當(dāng)不通電存放時(shí)間達(dá)到 15 天左右時(shí)，初期穩(wěn)定時(shí)間一 般需要 5分鐘左右。 n 為與檢測煙霧，器件材料有關(guān)，并隨測試溫度和材料中有無增感劑而有所不同。 。 （ b） MQ2 型傳感器具有良好的重復(fù)性和長期的穩(wěn)定性。而當(dāng)空氣中沒有煙霧時(shí)，二氧化錫半導(dǎo)體又會(huì)自 動(dòng)恢復(fù)氧的負(fù)離子吸附，使電阻值升高到初始狀態(tài)。 C 溫度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少， 從而使其電阻值增加。 C 以上 乙醇、可燃性氣體 非電阻型 二極管整流特性 室溫～ 200176。 表 半導(dǎo)體氣敏傳感器的分類 所利用的特性工作溫度表面電阻控制器 300～ 450176。按敏感機(jī)理分類，可分為電阻型和非電阻型。 經(jīng)過對比上述兩種煙 霧傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體煙霧傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等。 因此，經(jīng)常對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。 阻緩是當(dāng)在煙霧與空氣的混合物中含有硫化氫等含硫物質(zhì)的情況下，則有可能在無焰燃燒的同時(shí)，有些固態(tài)物質(zhì)附著在催化元件表面，阻塞載體的微孔，從而引起響應(yīng)緩慢反應(yīng)滯緩，靈敏度降低。固體電解質(zhì)煙霧傳感器主要用于檢測無機(jī)煙霧，如O CO H Cl SO2 等。 不同的煙霧吸收不同波長的 IR，所以傳感器根據(jù)目標(biāo)煙霧而調(diào)整，典型應(yīng)用包括測量 CO 和 CO冷凍劑煙霧和一些易燃?xì)狻? 紅外傳感器 紅外傳感器通常用兩束紅外光進(jìn)行煙霧測量，主光束通過測量元件內(nèi)的目標(biāo)煙霧，參考光束通過比較元件內(nèi)的參考煙霧。目前國際上絕大部分毒氣檢測采用該類型傳感器。 (e) 電化學(xué)傳感器 電化學(xué)傳感器由膜電極和電解液封裝而成。 (d) 高分子煙霧傳感器 利用高分子氣敏材料制作的煙霧傳感器近年來得到很大的發(fā)展。 (c) 接觸燃燒式傳感器 當(dāng)易燃煙霧接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒，故得名接觸燃燒式傳感器。按照敏感機(jī)理分類，可分為電阻型和非電阻型。 (3)常見煙霧傳感器簡介 下面對工業(yè)上常用的幾種煙霧傳感器作簡單介紹。 (b)利用物理性質(zhì)的煙霧傳感器：如熱導(dǎo)煙霧傳感器、光干涉煙霧傳 感器、紅外傳感器等。 煙霧傳感器的選型 煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃性氣 體在空氣中的含量 (即濃度 )轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路 將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度 處理及報(bào)警控制等工作。 2． 煙霧檢測報(bào)警器的方案設(shè)計(jì) 煙霧檢測報(bào)警器設(shè)計(jì)思路 煙霧檢測報(bào)警器是能夠檢測環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報(bào)警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應(yīng)包括：煙霧信號采 集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路。是物理傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸和管理、智能樓宇等技術(shù)的綜合集成，屬于高新技術(shù)。由于中國的建設(shè)正在飛速發(fā)展，市場大的驚人，難道這由中國發(fā)展帶來的成果只能由外國企業(yè)來瓜分？可幸的是中國企業(yè)抓住了機(jī)遇，頂住了挑戰(zhàn)，先是一批國家的科研院所，后是一批國營企業(yè)、民營企業(yè)，業(yè)內(nèi)也吸引和凝聚一大批國內(nèi)的技術(shù)和管理精英，花了十多年時(shí)間，通過幾次產(chǎn)品更新?lián)Q代，就使自己的產(chǎn)品緊緊跟上了國際水平，并且奪回了大部分國內(nèi)市場，使得現(xiàn)在大多國外產(chǎn)品只有招架之功，這是典型的自力更生，走自己的路。 火災(zāi)探測器是探測火災(zāi)的儀器，由于在火災(zāi)發(fā)生的階段，將伴隨產(chǎn)生煙霧、高溫格火光。 關(guān)鍵詞 ： 煙霧，報(bào)警器， STC89C52RC，傳感器 陳元龍：基于單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì) IV The design of fire alarm system based on single chip microputer Major: ElecElectronic information science and Technology ( teachers39。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。 professional class 1) Author: Chen Yuanlong Supervisor: Deng Yu Abstract: with the advent of information times, as a means of accessing information sensor technology has been significant progress, its application field is