【正文】 [16] 王慶．Protel 99 SEamp。同樣，當火災導致周圍環(huán)境溫度的升高，檢測到溫度超過設定的報警溫度時，蜂鳴器也將產(chǎn)生報警。 煙霧報警器的設計由煙霧信號采集電路和單片機控制電路兩個部分組成。檢查單片夾系統(tǒng)是否會正常工作。在這個步驟中，我們對單片機系統(tǒng)進行通電讓其工作，檢查所有的器件引腳的電源端是不是符合要求，然后歲接地端進行檢查，看電壓值是否接近與零，接固定電平的引腳端是否電平正確。 第二個步驟為采用萬用表進行電路測試，我們運用萬用表查看各個電路元件的通斷狀態(tài)，查看電路元件是否符合設計的規(guī)定，最后我們通過萬用表檢查各個電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。圖13 主程序流程圖5 電路調(diào)試中遇到的問題及總結系統(tǒng)硬件調(diào)試及電路調(diào)試的過程總共可以分為三個步驟： 第一個步驟為目測，單片機系統(tǒng)的電路原件應當全部手工焊接在電路板上的洞洞中，在這個步驟之中我們需要對每一個焊點進行仔細的檢查。在煙霧報警系統(tǒng)正常的工作當中，煙霧探頭所檢測出來的煙霧濃度信息通常情況下會經(jīng)過轉換并進行處理之后，然后會經(jīng)過單片機系統(tǒng)進行分析和處理，由此來辨別煙霧報警系統(tǒng)是不是應該報警。在系統(tǒng)軟件的過程之中我們首先應該給傳感器進行預熱,因為MQ2型半導體電阻式煙霧傳感器如果長時間存放而里面沒有電的話，在使用的過程中，MQ2型半導體電阻式煙霧傳感器不能馬上進行針對煙霧濃度的采集，因此我們在使用之前需要對需要對煙霧傳感器進行一段時間的預熱。l 存儲器操作指令。DS18B20控制系統(tǒng)使用的話，那么經(jīng)過轉換過程將在3個階段，應通過溫度完成就必須經(jīng)過3個步驟：l 初始化。唯一的單一線，所以上述發(fā)送和接收配3狀態(tài)都是很必要的。當DS18B20表示的D轉換動作的內(nèi)存溫度和動作,上拉10微秒的最大開設的時間強烈。為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個三極管來完成對總線的上拉。 （2） DS18B20溫度傳感器的供電方式 通常情況下DS18B20溫度傳感器可以使用兩種方式對系統(tǒng)進行供電，其中的一種供電方式為電源供電方式，在這種供電方法的情況下DS18B20溫度傳感器的1號引腳接地，2號引腳通常情況下會當做信號線，3號引腳通常情況下接供電電源。表33 碼制轉換溫度低位溫度高位THTL配置保留保留保留8位CRC 18B20接口電路 如下圖所示為18B20的接口電路。[23]轉換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展到二進制補碼形式儲存在高速暫存存儲器的第l，2字節(jié)。通過下表我們可以看出TH和TL值第三，第四節(jié)，第六到第八字節(jié)，表現(xiàn)為全邏輯1；第九字節(jié)讀出的數(shù)值就是前面的八個字節(jié)的RC碼，通常情況下可以用來保證通信的正確性。所以當我們在實際應用的過程之中一定要在考慮分辨率和轉換時間并進行權衡。DSl8B20溫度傳感器在剛剛出廠的時候該位一般情況下會被設置為0，并不需要用戶去進行改動。低5位通常情況下一直都表示為1，TM通常情況下用來表示測試模式位，通常情況下TM用來進行設置DSl8B20溫度傳感器應當在工作模式還是應當在測試模式。通常情況下我們首先會將數(shù)據(jù)先寫入RAM，其次我們會通過校驗并且將數(shù)據(jù)信號傳給EEPRAM。圖11 DS18B20的管腳 如上圖所示我們可以看出 DS18B20溫度傳感器中的各個管腳的排列， DS18B20溫度傳感器的各個引腳說明如下： GND 引腳可以表示為接地引腳； DQ 引腳可以表示為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口引腳； VDD 引腳可以表示為所接電源的引腳； NC引腳可以表示為空腳；DSl8B20的內(nèi)部RAM包括兩個RAM，其中一個表示為高速暫存RAM，另一個為可電擦除的EEPRAM。本文設計不僅向我們介紹了基于DS18B20溫度傳感器的溫度測量中所應用的單片機控制系統(tǒng)的構成、不且也向我們系統(tǒng)的介紹了設計的方案和所用到到的程序設計的過程。[20]而且我們可以從DSl8B20溫度傳感器讀出或者寫入信息僅僅可以用一根口線用來讀寫，并不需要加入其他的電源。圖10 電源接口電路 溫度傳感器(DS18B20)電路 DSl8B20簡介 DSl8B20溫度傳感器是全球著名的DALLAS半導體公司生產(chǎn)并推出的一款新型的溫度傳感器，該溫度傳感器是繼DSl820溫度傳感器之后最新推出一款新型的智能溫度傳感器。方案2： ，我們通過實驗驗證該單片機系統(tǒng)在工作的時候，各種器件所需要的電壓都能夠滿足該單片機系統(tǒng)的需求，而且電池更換起來也極為方便。通常情況下蓄電池不僅具有很強大的電流驅動能力而且也具有很平穩(wěn)的的電壓輸出的能力。[18]按鍵控制電路的電路圖如下圖所示：圖9 消音按鍵連接電路圖 電源模塊 因為在本次針對煙霧報警系統(tǒng)之中對于供電系統(tǒng)我們采用的事電池供電，因此我們比較了兩種供電系統(tǒng)對本系統(tǒng)進行供電，它們都有各自的優(yōu)缺點。這種煙霧檢測AD采集電路如下圖所示：圖6 煙霧濃度采集電路 顯示模塊 我們在顯示模塊的過程之中通過數(shù)碼管進行顯示，顯示模塊的電路如下圖所示：圖7 數(shù)碼管顯示 聲音報警電路 ，從而使單片機系統(tǒng)控制蜂鳴器是不是需要報警。并且經(jīng)過ADC0832芯片經(jīng)過采集之后便可以得到各種煙霧濃度下的信號。圖4 時鐘電路 圖5 復位電路 由于STC89C52單片機輸入/輸出端口中的P0端口沒有上拉電阻，表示為高電阻狀態(tài)，從而并不能使STC89C52單片機正常地輸出高/低電平，因此該輸入/輸出端口在使用的過程之中必須外接一個上拉電阻。使這種單片機具有很強的抑制干擾的能力。 單片機的時鐘電路與復位電路設計 我們在本次設計的系統(tǒng)之中我們采用STC89C52系列的單片機，STC89C52系列的單片機相對比其他系列的單片機來說具有很多的優(yōu)點。一般情況下單片機系統(tǒng)在時鐘電路的工作之后，在復位端出連續(xù)的輸出兩個周期的高電平時，這時單片機系統(tǒng)就會完成復位操作。打開電源的開關時單片機便會產(chǎn)生一個復位信號，從而進一步完成啟動并且進一步確定單片機的起始工作狀態(tài)。我們通常會通過單片機的電源端的VCC引腳接入+5V電源，而單片機中的接地端的VSS引腳在通常情況下則會接地。3 系統(tǒng)的硬件電路 單片機最小系統(tǒng) 如果要使單片機進行正常的工作，那么構成單片機電路最基礎的的就是單片機最小系統(tǒng)，單片機最小系統(tǒng)如下圖所示。DS18B20溫度傳感器在測溫時候的精度方面、轉換時候的時間等方面相對于其他的溫度傳感器都有了非常大的進步。方案2：方案二我們選擇DS18B20溫度傳感器。該傳感器測量溫度是利用鉑電阻的阻值隨溫度改變而變化的思路,而且穩(wěn)定性也非常的好、精確度也非常的精確，并且這種傳感器可以受高壓。表21 P3口的第二功能表 溫度采集模塊 我們在測量溫度的時候，需要設計測溫電路，那么我們就需要用到溫度傳感器，對于溫度傳感器的選擇是非常之重要的，在如今的社會，人們已經(jīng)研發(fā)出了很多種的溫度傳感器，而每種溫度傳感器在不同的系統(tǒng)之中都有其不同的優(yōu)點和缺點，以下我們針對兩種溫度傳感器進行比較，其中一種為PT100溫度傳感器，另一種為DS18B20溫度傳感器。P3口可以表示為一個雙功能口，該引腳不僅可以做為平常的輸入/輸出口用而且該輸入/輸出端口也可以按每位定義實現(xiàn)第二功能操作。P1口可以表示為一個八位準雙向輸入/輸出端口。4)I/O（輸入/輸出端口，P0，P1，P2，P3）I/O引腳可以表示為輸入/出端口引腳，該引腳中包括P0，P1，P2，P3四個端口。在這個時候我們就必須將EA引腳接到地。但是當STC89C52單片機的數(shù)值超過OFFFH值的時候，STC89C52單片機就將會自動轉向執(zhí)行片外RAM的程序。[11]EA/VPP可以分別表示為外部程序存儲器地址允許輸入端的引腳和固化編程電壓輸入端引腳。如果有脈沖輸出的話那么就基本上能夠說明AT89C52系統(tǒng)工作是正常。但是STC89C52單片機在訪問片外RAM時，則需要少生成兩次脈沖信號。PSEN引腳我們可以表示為程序存儲允許輸出信號，在訪問片外RAM時，這個引腳的輸出脈沖可以作為片外ERROM/ROM的選通信號，該輸出脈沖信號值為負值。通常情況下人們?nèi)绻胫涝撔酒欠駬p壞，就可以使用示波器查看ALE引腳有沒有輸出脈沖信號用來判斷STC89C52單片機是否有問題。當STC89C52單片機訪問片外RAM的時候，引腳ALE的為空之鎖存地址低八位的信號。 ALE/PROG引腳可以表示為地址鎖存允許信號端。所以只有在RST引腳的輸入端的機器周期為高電平的時候，RST引腳才能夠完成復位操作。如果我們使用外部時鐘的時候，這個引腳就必須接到地，該引腳一共有19腳。XTAL1也表示為時鐘電路引腳，與XTAL2不同之處在于該引腳可以接到外部晶體和微調(diào)電容的另一端。如果需要檢查該單片機中的振蕩電路是否工作正常，則可以用到示波器來針對XTAL2時鐘電路引腳是否有脈沖信號輸出進行查看。該引腳在單片機的內(nèi)部可以表示為電路反向放大器的輸出端，而該電路的頻率可以表示為晶體固有的頻率。該模塊中，周圍有復位電路，亮度led控制，鍵盤手電路，電路顯示登錄模塊電路警報。CPU采用動作，而內(nèi)存并向聯(lián)動了連環(huán)接口的超車的許可過程。閃光的8 k刀具、256刀具的內(nèi)存,32個i / o線路、由2個數(shù)據(jù)指示燈的3個16位并向聯(lián)動,6向量2水平的插隊式結構、STC89C52振器及時鐘電路。單曲芯片，在通用性高的8個CPU系統(tǒng)程序的閃光。 STC89C52單片機簡介 STC89C52是低耗電量的高性能cmos 8位微控制器，高密度非發(fā)性內(nèi)存制造技術的使用。需要我們所使用的單片機的運算速度很大，因為這樣才可以使檢測人員和用戶在火災發(fā)生時可以及時地觀測煙霧濃度的等級，并進行相應處理。很多不同制造企業(yè)的不同，會制造的探測器所面臨的網(wǎng)民將損失。國產(chǎn)商品煙霧探測儀的生產(chǎn)也會發(fā)生火災比較高的靈敏度，不過，安裝中得很順利。[9]半導體煙霧感知器構造簡單、體積小、高速高感度、響應性較低、方便使用，被毒抵抗條狀或腐蝕，維護費用低廉。煙檢測警報不同種類的條件，多數(shù)情況下，半導體煙傳感器，可以使用的選擇。[8] 隨著我們社會的不斷發(fā)展，煙霧傳感器的生產(chǎn)水平也隨著社會的發(fā)展不斷地提高。煙霧傳感器在生活中實際應用的過程中本身就是當檢測到煙霧時探頭的內(nèi)部的一些電阻元件的阻值就會發(fā)生變化，并且此時煙霧探頭的內(nèi)部會產(chǎn)生一個模擬信號并向單片機系統(tǒng)發(fā)送與煙霧濃度相應的模擬信號。所以我們在本次設計報警器，可以只要使用相應的電路將電導率中的變化關系轉變成對應的電信號。所以下文我們將針對MQ2半導體氣體煙霧傳感器做重點的介紹。 下圖，如圖2表示為煙霧傳感器內(nèi)部結構圖： 圖 2 煙霧傳感器及其結構圖 在上文的敘述之中，因為MQ2半導體傳感器相對于其他的半導體煙霧傳感器來說，靈敏度非常的高，電導率現(xiàn)對于其他類型的傳感器來說變化更加大、響應的時間和恢復的時間都非常的短、抑制影響的能力也非常強大，而且該傳感器所輸出的信號也非常大、壽命更加長，工作平穩(wěn)性更加平穩(wěn)等優(yōu)點，所以這種傳感器在市面上的應用非常的廣泛。我們可以這么說，如果沒有傳感器在檢測過程中輸入精確有效的信號，那么就不會有檢測、控制等系統(tǒng)的精確產(chǎn)生。因為在報警器之中的信號的采集環(huán)節(jié)會用到煙霧傳感器。[5]然后傳入到單片機之中，經(jīng)過軟件系統(tǒng)進行查詢等環(huán)節(jié)實時發(fā)出報警信號,最終經(jīng)過驅動蜂鳴器和指示燈來進行報警的產(chǎn)生。 電源開關 電源 STC89C52 單片機AD采集電路顯示電路報警電路按鍵控制 圖1 總體設計框圖 我們在本次設計之中，CPU使用的是MCS51單片機系列中的STC89C52單片機。我們所設計的報警系統(tǒng)主要包括硬件設計部分和軟件設計部分。人們在研發(fā)這種煙霧報警器時為了適應家庭和工業(yè)等場所對應的安全性的要求，設計的該報警器應當包含有顯示報警的狀態(tài)。使煙霧自動報警系統(tǒng)可更好的預防和遏制火災，以求對人們的生命安全和國家的財產(chǎn)安全起到更大的作用。而且針對煙霧自動報警系統(tǒng)性價比的問題，我們應當研究新技術、應用新工藝，不斷地改進它們的的工作性能、而