【正文】 在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠摯的謝意！另外，系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師也給了我們必要的指導(dǎo)，我也向系和年級的領(lǐng)導(dǎo)們表示衷心的感謝！最后感謝學(xué)院對我這幾年的培養(yǎng)。同時，他還提供給我們專門的各種設(shè)備及場所，使我在調(diào)試過程中能夠有充足的時間。幫助解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題。 畢業(yè)論文 20 參考文獻(xiàn) [1]陳連生 . 可燃煙霧探測器及其設(shè)置安裝要領(lǐng) [J]. 石油工程建設(shè)， 1996(1): 2325 [2]張保衛(wèi) , 尚家峰 , 趙金水 . 燃?xì)鈭缶鞯姆诸惻c選擇 [J]. 山東消防 , 2021(8): 2728 [3]李永生 , 楊莉玲 . 半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究 [J]. 傳感器技術(shù) , 2021(3): 13 [4]謝望 . 煙霧傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J]. 儀器儀表用戶 , 2021, 13(5): 12 [5]蔡文齋 . 專業(yè)級串口調(diào)試器設(shè)計 [J]. 現(xiàn)代電子技術(shù) , 2021(23): 6972 [6]求是科技 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航 [M]. 人民郵電出版社 , 2021. [7]謝文和 傳感技術(shù)及其應(yīng)用 [M].高等教育出版社 ,2021（ 7） :125， 142194， 264317. [8]宏晶科技 (深圳 ). STC12C5410AD 系列單片機(jī)器件手冊 . [9]鄭郁正 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 四川大學(xué)出版社 , 2021: 2556. [10]黃再銀 . 帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯 MAX813L[J]. 電子世界 , 2021(3): 3940. [11]于冶會 . 對調(diào)整儀表用蜂鳴器振動規(guī)范的探討 [J]. 傳感器世界 , 2021(1): 3538. [12]邵子揚(yáng) , 黃保明 , 劉海濤 . Keil 軟件仿真的串口調(diào)試技巧 [J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 應(yīng)用 , 2021(7): 7678. [13]陳曉莉 , 張俊濤 . KEIL C51 單片機(jī)仿真器的設(shè)計 [J].微計算機(jī)信息 (嵌入式與 SOC), 2021,2(2): 1920. 畢業(yè)論文 21 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我得到了指導(dǎo)老師徐月蘭老師的熱心指導(dǎo)。 在本論文研制的報警器的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使可燃性煙霧報警器的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等。還具有故障自診斷功能快速重復(fù)檢測和延時報警功能。 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 LCD 顯示。為提高響應(yīng)時伺，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。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)。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)。 根據(jù)設(shè)計要求、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。并對儀器的整體設(shè)計和各個組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計。 畢業(yè)論文 18 圖 報警子程序流程圖 畢業(yè)論文 19 總 結(jié) 煙霧檢測報警器可保障生產(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。為防止誤 報，在程序設(shè)計上，對煙霧濃度進(jìn)行快速重復(fù)檢測和延時報警，以區(qū)別出 是管道中煙霧的泄漏，還是由于暫短打開閥門產(chǎn)生的可燃煙霧的 微 量散失，防止誤報。 中位值平均濾波法的程序流程圖如圖 所示。 在實(shí)際應(yīng)用中， N可取任何值，但為了加快測量計算速度，本論文數(shù)字濾波的設(shè)計中 N 取 10。這種方法既可濾去脈沖干擾又可濾去小的隨機(jī) 干擾。 如果采用一般的平均值法 ，則干擾將“平均”到計算結(jié)果上去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的煙霧濃度采樣值的偏差。 圖 主程序流程圖 畢業(yè)論文 16 圖 主程序初始化流程圖 （三）中位值平均濾波法數(shù)字濾波子程序設(shè)計及流程圖 在煙霧傳感器對煙霧濃度采樣時，可能會遇到尖脈沖干擾的現(xiàn)象。方式 1 狀 態(tài)下定時器的工作寄存器 TH TL1 是全 16 位參與操作。首先設(shè)定定時初值 50ms，利用 IAP 寫入 EEPROM，作為取值間隔。 （二）主程序初始化流程圖 主程序初始化流程圖如圖 所示。同時送入段式液晶顯示煙霧濃度值。本論文的主程序設(shè)計先對傳感器預(yù)熱三分鐘， 預(yù)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。首先要給傳感器預(yù)熱三分鐘，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(yù)熱。 四、煙霧檢測報警器的軟件設(shè)計 本論文中，軟件解決的主要問題是檢測煙霧傳感器的煙霧濃度信號，然后對信號進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，線性化處理，段式液晶濃度顯示，按鍵功能設(shè)置，以及報警器聲光警報。 畢業(yè)論文 14 圖 傳感器電源連接自診斷電路 (2)判斷傳感器信號端連接情況 另一種情況是判斷傳感器信號端是否連接正確，此時不需要外加電路，在傳感器預(yù)熱 2 分鐘后，測量傳感器信號的輸出電壓，如果電壓為 5V，則說明傳感器的信號端連接不正常。當(dāng)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(jī)可以通過 (AD)口檢測到； 如果傳感器電源連接不正常，則會產(chǎn)生斷路，檢測到電阻兩端電壓為 0。若過一點(diǎn)時間濃度仍超出 報警限，報警器會再次鳴叫提醒用戶。 液晶模塊顯示濃度狀態(tài)下，按下 1鍵，進(jìn)入報警限值手動調(diào)節(jié)模式，此時，每按一下 2鍵，報警限值便會在初始值基礎(chǔ)上加 1，反之，每按一下 3號鍵報警限值減 1，到達(dá)預(yù)設(shè)值時按下 4鍵，則確定當(dāng)前值為新的報警限值。紅燈閃亮表示環(huán)境中可燃煙霧濃度超 過報 警限值，提醒用戶盡快作相應(yīng)安全措施。綠燈常亮表示正常狀態(tài)，環(huán)境中可燃煙霧濃度極低。 4．狀態(tài)指示燈及控制鍵電路 狀態(tài)指示燈及控制鍵電路圖如圖 和圖 。當(dāng) CLK 一個的上升 沿 (或下降沿 )到來 時，單片機(jī)將顯示碼送入 DATA，每一個時鐘周期發(fā)送一位顯示碼，發(fā)送 8 次完成 LCD 一位數(shù)字的顯示。液晶模塊的 2腳(DATA)、 3 腳 (CLK)分別連接單片機(jī) STC12C5410AD 的 16 腳 ()、 15 腳 ()，構(gòu)成了報警器的煙霧濃度液 晶顯示模塊。 C 顯示方式：反射式正顯示存儲溫度： 20～ +60176。 畢業(yè)論文 11 圖 聲音報警電路圖 3．段式液晶顯示電路 報警器濃度顯示采用太陽人公司生產(chǎn)的 SMS0403 四位段式液晶。當(dāng)單片機(jī)STC12C5410AD 的 17 腳 ()置 1時，三極 管 Q1 導(dǎo)通，蜂鳴器報警。 圖 前置放大電路圖 2．聲音報警電路 聲音報警電路圖如圖 所示。所以調(diào)節(jié)滑動變阻器，就可以直接改變放大電路的參考電壓。 此放大電路還加了參考電壓，引入了零點(diǎn)調(diào)節(jié)功能，這樣可以更方便 的調(diào)整由于不同傳感器導(dǎo)致的零點(diǎn)變化問題。 (3)由于引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因此電路的 輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。 (2)電壓放大倍數(shù) A =1+ R4 R3 ，即輸出電壓與輸入電壓的幅值成正比，且相位相同，所以此電路實(shí)現(xiàn)了同相比例放大。同相比例運(yùn)算電路有以下幾