【正文】 再次感謝在設計中給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W！ 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 附 錄 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 程 序 ORG 0000H START: MOV DPTR, 0FFF8H ；送端口地址入 DPTR MOVX DPTR, A ；啟動 AD574A SET ；置 為輸入方式 LOOP: JB , LOOP ；檢測 口 INC DPTR ；使 R/C 為 1 MOVX A, DPTR ；讀取高 8位數據 MOV 41H, A ；高 8位內容存入 41H 單元 INC DPTR ；使 R/C、 A0 均為 1 INC DPTR MOVX A, DPTR ；讀取低 4位 MOV 40H, A ；將低 4位內容存入 40H單元 MOV 17H, 10001111B ；將比較的數值存入單元中 MOV 18H, 0110B MOV 19H, 10011011B MOV 20H, 1010B MOV AL, 40H ；將 40H 的內容存入 AL單元中 MOV AH, 41H ；將 41H 的內容存入 AH單元中 01: CMP AH, 17H ；比較最小數值的高八位 JA LP1 JBE LP2 LP1: JMP 03 LP2: JMP 01。特此感謝！通過本次設計，讓我明白了很多。他們給了我很多的建議和幫助。在王老師的指導和鼓勵下，我才有信心去完成畢業(yè)設計，很榮幸成且幸運成為王老師的學生。所以，在設計的過程中，遇到很小的問題，都要勞煩老師講解。還有，人要不斷的接受新知識，學習新知識，這樣才能在以后的人生道路上堅強的走下去。尤其在我剛拿到一個帶有陌生專業(yè)術語的題目想退縮時，王老師的一翻教導令我受益匪淺。王老師學識淵博，學風嚴謹，待人寬厚。 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 參考文獻 [1] 孫育才， MCS51系列單片微型計算機及其應用，第 4版，東南大學出版社，2021 [2] 王慶， Protel 99 SEamp。在設計過程中，自己也學到了許多新的知識，有很多感悟和體驗心得。由于上述缺點的存在 ,此系統不是很完善，還有待進一步改進。由于電源的波動，傳感器的電氣特性等問題，使得A/D 轉換結果有時波動很大，這 樣就可能出現誤報警。由于實現了對普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實時監(jiān)控，因此具有非常普遍的意義，能廣泛應用于居民家庭、企事業(yè)單位等多方面的安全防范。是一種結構簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的火災報警器，具有一定的實用價值 。 本次 畢業(yè)設計經過努力，整個系統實現了預期的目標。 圖 47 鍵盤處理子程序流程圖 開始 掃描鍵值 是否有鍵按下 延時 10ms 消抖 是否有鍵按下 提取鍵值 調用鍵盤 處理子程序 結束 N N Y Y 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 結論 火災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。報警子程序流程圖如圖 46所示。分段插值法線性化程序流程圖如圖 45 所示： 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 報警子程序 當煙霧濃度或溫度值超過報警限設定值時，蜂鳴器發(fā)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，圖 45 線性化子程序 開始讀取濾波電壓 X查表并確定 X 所在電壓區(qū)間求電壓值 X 與所在區(qū)間下限差X m = X X i求 X 所在區(qū)間的上下限濃度值的差 Z = f ( X i + 1 ) f ( X i )求上下限電壓值的差 Xd = X i + 1 X i求 Z 與 Xd 的比 K = Z / X d求出 K 與 X 的和 S = K * X m求出 f ( X )= f ( X i )+ S保存濃度值返回2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 避免火災和爆炸事故的發(fā)生。電壓值與氣體濃度之間是開始 設定采樣次數 調用 A/D 采樣 求第二個到第九個采樣值的累加和 將累加和求平均值 送入寄存器 N Y 已達到設定次數 將采樣值排序 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 非線性的關系，為了實時顯示煙霧濃度需要對其進行線性化處理。保證報警 器檢測煙霧濃度的準確性，減小誤報、錯報的可能。 為此，可采取去極值平均濾波法，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。干擾通常只影響個別開始 定時器初始化 開中斷 關閉蜂鳴器，打開綠燈 設定初值 Y N 是否保持報警初值 返回 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 采樣點的數據，此數據與其他采樣點的數據相差比較大。然后關閉蜂鳴器，開啟綠燈，設置報警限初值。這部分實現的功能包括各種 I/O輸入輸出狀態(tài)的設定、寄存器初始化、中斷使能等。主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能，中斷子程序等，使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。AT89S52 單片機對傳感器檢測到的煙霧濃度和溫度信號進行 A/D 轉換、平均值法濾波、線性化處理后，將檢測值 與報警限設定值相比較，判斷是否報警。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。在傳感器的地端串聯一個電阻 R，當傳感器正常連接時，電阻和傳感器分壓，此時電阻兩端有微弱的電壓，單片機可以通過 口檢測到：如果如果傳感器電源連接不正常，則會產生斷路，檢測到電阻兩端電壓為 0。當 AT89C51 知道 A/D 轉換完成后， P20 與讀信號 RD 共同控制下的 A/D 端口 OE 電平變?yōu)楦唠娖綍r，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數字量輸出到單片機上。例如，輸出地址 F8H 可選通通道 IN0，實現對溫度傳感器輸出的模擬量進行轉換；輸出地址 F9H 可選通通道 IN1，實現對煙霧傳感器輸出的模擬量進行轉換。當 ALE端口變?yōu)楦唠娖?，?74LS373 輸出端的低 3 位地址存入 A/D 的地址鎖存器中，此地址經譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 當 P20=0 時，與寫信號 WR 共同選通 ADC0809。鎖存允許端 LE 為高電平時，輸出端 Q0~Q7 狀態(tài)與輸入端 D0~D7 狀態(tài)相同；當 LE 由 “ 1”變?yōu)?“ 0” 時，數據輸入鎖存器中。當 OE 為高電平時，Q0~Q7 呈高阻態(tài)，既不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。 ADC0809 通道選通如表 31。由于本火災報警系統只采集溫度、煙霧信號，經過調理的溫度、煙霧信號分別進入 ADC0809 的 IN0 和 IN1 端口，其余輸入引腳接地， 8 個數字量 輸出引腳接 AT89C51 的 P0 口。 D觸發(fā)器的特性方程為 [3,15] DQ ??1n （ 35） 由于當 CP=1 時， D 觸發(fā)器有效； CP=0 時，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)。 圖 38 AT89C51 與 ADC0809 接口電路 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 當 AT89C51 的 ALE 端口不訪問外部存儲器時， AT89C51 的 ALE 端以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，故晶振設定 12MKz，再經過二分頻電路，單片機即可向 ADC0809 輸出 500KHz 的時鐘信號。 由于本設計中數模轉換芯片使用的是 ADC0809，其工作的時鐘信號為500KHz，因其內部沒有時鐘電路，時鐘信號由外部 AT89C51 的 ALE 端口提供。 OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。 EOC 為轉換結束信號。 A， B和 C為地址輸入線，用于選通 IN0IN7上的一路模擬量輸入，通道選擇如表所示。 數據采集 與分析 電路 本設計中的 A/D 使用的是通用 8 位芯片 ADC0809，芯片的幾個重要管腳功能如下 [18]： ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 ： S3 減，按此鍵則溫度設定減少一度或煙霧濃度減少 ％。 4 個鍵定義如下： ： S1 功能轉換鍵，按此鍵則開始鍵盤控制。 4 個按鍵分別接到片。紅燈亮表示環(huán)境中煙霧濃度、溫度超過報警限值，提醒用戶盡快采取相應措施。綠燈亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中沒有火災危險。聲報警電路由單片機的 P10 引腳進行控制，當 P10 輸出的電平為高電平時，三極管導通，蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音報警；否則，三極管截止，蜂鳴器不發(fā) 出聲音 [6,22]。 聲音報警電路如圖 39 所示。當時鐘頻率 500KHz時，轉換時間為128μs。 (5) 可鎖存三態(tài)輸出，輸出電平與 TTL電平兼容。 (3) 單電源 +5v供電，基準電壓由外部提供，典型值為 +5v，此時允許輸入模擬電壓為 0— 5V。 ADC0809的 引腳功能： D7D0 ： 8位數字量輸出引腳 IN0IN7 ： 8位模擬量輸入引腳 GND ：地 2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 REF（ +） ：參考電壓正端 REF（ ） ：參考電壓負端 START ： A/D轉換啟動信號輸入端 ALE ：地址鎖存允許信號輸入端 ADC0809的 主要性能指標為 [20,21]： (1) 分辨率為 8位。是目前國內應用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片。 目前有很多類型的 A/D 轉換芯片，它們在轉換速度、轉換精度、分辨率以及使用價值上都各具特色，綜合全部因素設計決定采用美國國家半導體公司生產的CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 轉換器 ADC0809[21]。 A/D 轉換器的分辨率以輸出二進制數的位數表示； (2) 轉換時間 ： 轉換時間指 A/D 轉換器從轉換控制信號到來開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數字信號所經過的時間。完成 A/D 轉換的器件即為 A/D 轉換器圖 36 信號處理電路 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e vi s i o nS i z eBD a t e : 21 M a y 20 10 S h e e t of F i l e : F : \ P r ot e l \ M yD e s i gn2 .ddb D r a w n B y:R20 KR20 KR10 0KC uFD1Vi 321411L M 324 AV C CVo2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 [20]。 A/D 轉換模塊 在單片機控制系統中，控制或測量對象的有關變量，往往是一些連續(xù) 變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、位移、速度等物理量。從傳感器采集過來的微弱電壓信號，經過電壓放大器的放大，得到較強的模擬電壓信號。在本報警器電路中，同樣要對兩類傳感器的輸出信號進行放大調理。設帶通截止頻率為 Hf ，則當 Hff? 時，上式的分母的模應等于 2 ，可解出二階 LPF 的上限截止頻率為： ?H ， KHH ? (34) 二階低通濾波電路的衰減斜率可達 40dB/十倍頻，但是 又 由于 Hf 遠離 0f ，即在 0ff? 處，信號的放大倍數已急劇下降，所以該濾波電路以降低濾波器通頻帶為代價來獲得濾波器衰減斜率 [3,22]。 二 階 低 通濾 波 電路 中 KRRRRR 1141398 ????? ，FCCCCC ? ????? 。由于在火災發(fā)生早期，溫度煙霧信號是一種緩變信號 [3,18]，故系統使2021 畢業(yè)設計論文 2021 畢業(yè)設計論文 用二階有源低通濾波器電路（ Low Pass Filter， LPF）。一階濾波電路過渡帶較寬，幅頻特性的最大衰減頻率僅為20dB/十倍頻。依據運算放大器 “ 虛短 ” 、 “ 虛斷 ”