【正文】 和網絡傳感器、研制單片測溫系統等高科技的方向迅速發(fā)展。為了提高多通道智能溫度傳感器的轉換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D 轉換器。 176。由美國 DALLAS半導體公司新研制的 DS1624 型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出 13 位二進制數據，其分辨力高達 176。國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是 9～ 12 位 A/D 轉換器，分辨力一般可達 ～ 176。在 20 世紀 90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是 8 位 A/D 轉換器，其測溫精度較低，分辨力只能達到 1176。溫度傳感器的發(fā)展大致經歷了以下三個階段； (1)傳統的分立式溫度傳感器 (含敏感元件 )； (2)模擬集成溫度傳感器／控制器； (3)智能溫度傳感器。 溫度傳感器 發(fā)展趨勢 現代信息技術的三大基礎是信息采集 (即傳感器技術 )、信息傳輸 (通信技術 )和信息處理 (計算機技術 )。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。當 MQ2 檢測到有可燃氣體后，其內部電阻值發(fā)生了變化，使 U9A運放輸出高電平， Q51三極管導通，輸出報警信號。 天津職業(yè)技術師范大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 9 圖 31 MQ2 結構圖 基于 MQ2 的可燃氣體檢測電路設計 圖 32 MQ2 可燃氣體檢測電路 當初始上電，由 于電容兩端的電壓不能突變，所以 C52 處于短路狀態(tài)， U9B 運放輸出低電平， D52 導通，這時 MQ2處于預熱狀態(tài)。當精確測量時，報警點的設定應考慮溫濕度的影響 3)MQ2氣敏元件的結構原理 MQ2 氣敏元件的結構如圖 31 所示 , 由微型 AL2O3 陶瓷管、 SnO2 敏感層 ,測量電極和加熱器構成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。 因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調整 是很重要的。3Ω 加熱電流 ≤180mA 加熱電壓 177。 MQ2 傳感器 1)MQ2傳感器特點： 廣泛的探測范圍、靈敏度、快速響應恢復、優(yōu)異的穩(wěn)定性、壽命長、簡單的驅動電路。探討家庭火災的特點及防火對策，針對多起氣體泄漏事故的分析，排除監(jiān)測系統老化等因素外，氣體泄漏監(jiān)測系統精度不高、響應慢、穩(wěn)定性能不好都是事故發(fā)生造成損失的重要原因。 本設計主要應用于家庭住宅，由于 近年來，全國可燃氣體泄漏事故頻繁發(fā)生，造成了巨大的人員傷亡和物力損失，隨著現代家庭用火、用電量的增加，家庭火災發(fā)生的頻率越來越高。 氣敏式煙霧傳感器的典型型號有 MQ2 氣體傳感器。 3) 氧傳感器 , 氧傳感器應用很廣泛 , 在環(huán)保、醫(yī)療、冶金、交通等領域需求量很大。 其中氣敏傳感器有一下幾種類型： 1) 可燃性氣體氣敏元件傳感器 , 包含各種烷類和有機蒸氣類 (VOC)氣體 , 目前大量應用于抽油煙機、泄漏報警器和空氣清新機。它的應用主要有：一氧化碳氣體的檢測、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂（ R1 R12）的檢測、呼氣中乙醇的檢測、人體口腔口臭的檢測等等。 3 氣敏式煙霧傳感器 氣敏傳感器是一種檢測特定氣體的傳感器。在正常情況下，受光器件是接收不到發(fā)光器件發(fā)出的光的，因而不產生光電流。在正常情況下，受光器件接收到發(fā)光器件發(fā)出的一定光量；而在有煙霧時，發(fā)光器件的發(fā)射光到受到煙霧的遮擋，使 受光器件接收的光量減少，光電流降低，探測器發(fā)出報警信號。 2 光電式煙霧傳感器 光電煙霧報警器內有一個光學迷宮，安裝有紅外對管，無煙時紅外接收管收不到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光，當煙塵進入光學迷宮時，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報警電路判斷是否超過閾值，如果超過發(fā)出警報。干擾了帶電粒子的正常運動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報警信號，通知遠方的接收主機，將報警信息傳遞出去。在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。 煙霧傳感器分類： 1 離子式煙霧傳感器 該煙霧報警器內部采用離子式煙霧傳 感，離子式煙霧傳感器是一種技術先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各消防報警系統中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災報警器。 我們把溫度作為輔助報警條件，當監(jiān)測溫度達到預設溫度時即發(fā)生報警。 2． 2 火災報警器工作原理 在初始通電工作狀態(tài)正常工作，需要對其初始狀態(tài)復位，由煙霧傳感器 MQ2檢測可燃氣體或煙霧濃度， 當達到濃度范圍之內，由無線傳輸模塊把數據傳給接收部分由 單片機處理，并且發(fā)出報警 及顯示地址 。 電源 單片機 主機 單片機 從機 可燃氣體檢測 溫度檢測 無線發(fā)送 無線接收 報警 顯示 天津職業(yè)技術師范大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 5 數據通信模塊 ：由 NRF24L01 無限傳輸模塊之間一對一發(fā)送與接收檢測的數據。 可燃氣體檢測模塊：由 MQ2 可燃氣體檢測 傳感器 組成的可燃氣體檢測電路，對 液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧 等進行檢測。 根據方案的設計思想，我們從中就可以得到了 火災 報警系統的總體框圖如圖21所示 。 通過無線傳輸來實現數據發(fā)送與接收， 由煙霧傳感器 MQ2 檢測可燃氣體或煙霧濃度， 當達到濃度范圍之內，由無線傳輸模塊把 單片機主機的 數據傳給接收部分由單片機 從機 處理，并且發(fā)出報警 及顯示地址 。其中包含了我們大學五年中所學到的相關知識，運用我們所學的電子技術、計算機技術、傳感器技術、單片機技術去設計基于單片機的 火災報警器 。 三、文獻資料收集 溫度傳感器、煙霧傳感器、無線傳輸資料； 火災報警相關標準； 天津職業(yè)技術師范大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 3 所選單片機硬件和軟件設計資料； 相關器件數據手冊（含應用實例）等。 1℃ 。 4） 整體試驗調 試、 功能和技術指標檢驗。 2)單元電路和軟件功能模塊設計 。 畢業(yè)設計任務及要求 一、 主要 內容 采用較為熟悉且實用的 Atmegal16 單片機和溫度傳感器、煙 霧傳感器、無線傳輸模塊，設計一種火災報警器。當然目前而言，我們基本占據的是國內市場，對外還剛啟動。國外的產品和品牌一統天下，占領中國的大部分市場。 在消防報警產品的技術含量上，國內產品和國 外產品差距不是很大，許多指標已經超越，存在的問題是：類似于國外消防報警產品的大批量規(guī)模化的生產才剛起步，有待于積累經驗和技術；也因此在產品一致性和長期穩(wěn)定性上有一些差距；國內正在形成權重的大型企業(yè)和集團，這樣可以帶領國內的各家企業(yè)去沖擊海外市場，并最終占領海外的消防報警市場 。依托中國多年的基本建設的發(fā)展，天津職業(yè)技術師范大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 2 這個行業(yè)也得到發(fā)展，具備了和國外知名企業(yè)抗衡的能力。 火災報警器技術現狀及發(fā)展趨勢 消防報警產品是一個系列產品，包括火災探測設備、信息傳輸設備、報警分析控制器、消防控制聯動。 基于上述原因，根據要求制作出了一套高精度、高效率、低功耗的氣體泄漏監(jiān)測報警系統。 單片機已廣泛地應用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領域。通過有線傳感器網絡實現數據的聚集傳輸，通過無線傳感器網絡實現采樣數據的傳輸。 NRF24L01無線模塊是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據傳輸速率、低成本的單向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備中。探討家庭火災的特點及防火對策，針對多起氣體泄漏事故的分析，排除監(jiān)測系統老化等因素外，氣體泄漏監(jiān)測系統精度不高、響應慢、穩(wěn)定性能不好都是事故發(fā)生造成損失的重要原因。 關鍵詞： 傳感器； Atmegal16；無線傳輸； 報警器 ABSTRACT Fire is defined as burning out of control in time and space caused by disasters. In all sorts of disaster, fire is one of the most often and most widely disaster to public safety and social development. Humans can use and control on fire, is an important symbol of civilization progress. So the history of using fire links with that of fighting with fire, when people use fire, they always summarize unceasingly the rule of fire, as far as possible to reduce fire and the damage to human. With the arrival of the information age, as a means of obtaining information sensor technology, has gotten significant progress, its application field is more and more widely, the demand is higher and higher. As an important part of the harmonious society and the direction of development, family CO safety testing, coal gas safety testing and other flammable gas monitoring technology has bee one of the important symbols of measuring a national science and technology development level. For this, understanding and mastering the basic structure of sensor, working principle and characteristic is very important. For the typical representative of the twentyfirst century transmission technology transmission is wireless transmission technology, high stability, low cost is being an important transmission tool, has been widely applied. Based on the above reason and bining theory with practice, considering ATmegal16 microcontroller as the core, and applying wireless transmission module, sensor module, display module and alarm module to make a fire alarm. This work has good points of high precision of realtime monitoring, good stability, low power work in etc, mainly can be used in family, also be cited in factories, mines etc . Keywords: sensors； Atmegal – 16； wireless transmission； alarm 目 錄 1 緒論 ................................................................. 1 概述 ............................................................ 1 火災報警器技術現狀及發(fā)展趨勢 .................................... 1 畢業(yè)設計任務及要求 .............................................. 2 2 火災報警器總體設計 ................................................... 4 火災報警器組成 .................................................. 4 火災報警器工作原理 .............................................. 5 3 煙霧傳感器選型及煙霧