【正文】 輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。 DS18B20 引腳定義： 1) DQ 為數(shù)字信號輸入/輸出端。 9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 7）在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快?！?。 4）DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。因而使用 DS18B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn) 9～12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。溫度傳感器作為從機(jī)可通過專用總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信。進(jìn)入 21 世紀(jì)后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)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(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。176。由美國 DALLAS 半導(dǎo)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(jìn)制數(shù)據(jù)，其分辨力高達(dá) 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(zhuǎn)換器，分辨力一般可達(dá) ～176。在 20 世紀(jì) 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(zhuǎn)換器，其測溫精度較低，分辨力只能達(dá)到 1176。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段；(1)傳統(tǒng)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(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。當(dāng) MQ2 檢測到有可燃?xì)怏w后，其內(nèi)部電阻值發(fā)生了變化，使 U9A 運(yùn)放輸出高電平，Q51 三極管導(dǎo)通，輸出報(bào)警信號。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)10圖 31 MQ2 結(jié)構(gòu)圖 基于 MQ2 的可燃?xì)怏w檢測電路設(shè)計(jì)圖 32 MQ2 可燃?xì)怏w檢測電路當(dāng)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(yùn)放輸出低電平，D52 導(dǎo)通，這時(shí) MQ2 處于預(yù)熱狀態(tài)。當(dāng)精確測量時(shí)，報(bào)警點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)考慮溫濕度的影響3)MQ2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)原理MQ2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)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(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，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(shí)，靈敏度的調(diào)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(diǎn)：廣泛的探測范圍、靈敏度、快速響應(yīng)恢復(fù)、優(yōu)異的穩(wěn)定性、壽命長、簡單的驅(qū)動電路。探討家庭火災(zāi)的特點(diǎn)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(tǒng)老化等因素外，氣體泄漏監(jiān)測系統(tǒng)精度不高、響應(yīng)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(shè)計(jì)主要應(yīng)用于家庭住宅，由于近年來，全國可燃?xì)怏w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(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)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(yīng)用很廣泛, 在環(huán)保、醫(yī)療、冶金、交通等領(lǐng)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(jī)蒸氣類(VOC)氣體, 目前大量應(yīng)用于抽油煙機(jī)、泄漏報(bào)警器和空氣清新機(jī)。它的應(yīng)用主要有：一氧化碳?xì)怏w的檢測、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂（R11 、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(chǎn)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(shí)，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(bào)警信號。 　　2 光電式煙霧傳感器 　　光電煙霧報(bào)警器內(nèi)有一個(gè)光學(xué)迷宮，安裝有紅外對管，無煙時(shí)紅外接收管收不到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光，當(dāng)煙塵進(jìn)入光學(xué)迷宮時(shí)，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報(bào)警電路判斷是否超過閾值，如果超過發(fā)出警報(bào)。干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動，電流，電壓就會有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報(bào)警信號，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報(bào)警信息傳遞出去。在正常的情況下，內(nèi)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(bào)警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器。我們把溫度作為輔助報(bào)警條件，當(dāng)監(jiān)測溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)即發(fā)生報(bào)警。2．2 火災(zāi)報(bào)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(fù)位，由煙霧傳感器 MQ2檢測可燃?xì)怏w或煙霧濃度，當(dāng)達(dá)到濃度范圍之內(nèi)，由無線傳輸模塊把數(shù)據(jù)傳給接收部分由單片機(jī)處理，并且發(fā)出報(bào)警及顯示地址。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)?？扇?xì)怏w檢測模塊：由 MQ2 可燃?xì)怏w檢測傳感器組成的可燃?xì)怏w檢測電路，對液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等進(jìn)行檢測。根據(jù)方案的設(shè)計(jì)思想，我們從中就可以得到了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的總體框圖如圖 21 所示。通過無線傳輸來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，由煙霧傳感器 MQ2 檢測可燃?xì)怏w或煙霧濃度，當(dāng)達(dá)到濃度范圍之內(nèi)，由無線傳輸模塊把單片機(jī)主機(jī)的數(shù)據(jù)傳給接收部分由單片機(jī)從機(jī)處理，并且發(fā)出報(bào)警及顯示地址。其中包含了我們大學(xué)五年中所學(xué)到的相關(guān)知識，運(yùn)用我們所學(xué)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)去設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器。三、文獻(xiàn)資料收集溫度傳感器、煙霧傳感器、無線傳輸資料；火災(zāi)報(bào)警相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；所選單片機(jī)硬件和軟件設(shè)計(jì)資料；相關(guān)器件數(shù)據(jù)手冊（含應(yīng)用實(shí)例）等。 1℃。4）整體試驗(yàn)調(diào)試、功能和技術(shù)指標(biāo)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4檢驗(yàn)。2)單元電路和軟件功能模塊設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、主要內(nèi)容采用較為熟悉且實(shí)用的 Atmegal16 單片機(jī)和溫度傳感器、煙霧傳感器、無線傳輸模塊，設(shè)計(jì)一種火災(zāi)報(bào)警器。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國內(nèi)市場，對外還剛啟動。國外的產(chǎn)品和品牌一統(tǒng)天下，占領(lǐng)中國的大部分市場。在消防報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)含量上，國內(nèi)產(chǎn)品和國外產(chǎn)品差距不是很大，許多指標(biāo)已經(jīng)超越，存在的問題是：類似于國外消防報(bào)警產(chǎn)品的大批量規(guī)?；纳a(chǎn)才剛起步，有待于積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)；也因此在產(chǎn)品一致性和長期穩(wěn)定性上有一些差距；國內(nèi)正在形成權(quán)重的大型企業(yè)和集團(tuán)，這樣可以帶領(lǐng)國內(nèi)的各家企業(yè)去沖擊海外市場，并最終占領(lǐng)海外的消防報(bào)警市場。依托中國多年的基本建設(shè)的發(fā)展，這個(gè)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(zāi)報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 　消防報(bào)警產(chǎn)品是一個(gè)系列產(chǎn)品，包括火災(zāi)探測設(shè)備、信息傳輸設(shè)備、報(bào)警分析控制器、消防控制聯(lián)動?；谏鲜鲈颍鶕?jù)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(bào)警系統(tǒng)。單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機(jī)器人制作等領(lǐng)域。通過有線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聚集傳輸，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的傳輸。 NRF24L01無線模塊是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本的單向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中。探討家庭火災(zāi)的特點(diǎn)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(tǒng)老化等因素外，氣體泄漏監(jiān)測系統(tǒng)精度不高、響應(yīng)慢、穩(wěn)定性能不好都是事故發(fā)生造成損失的重要原因。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄1 緒論 ..................................................................1 概述 .............................................................1 火災(zāi)報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ....................................1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ...............................................22 火災(zāi)報(bào)警器總體設(shè)計(jì) ....................................................4 火災(zāi)報(bào)警器組成 ..................................................4 火災(zāi)報(bào)警器工作原理 ..............................................53 煙霧傳感器選型及煙霧檢測電路設(shè)計(jì) ......................................6 煙霧傳感器的選型 ................................................6 MQ2 傳感器 ......................................................7 基于 MQ2 的可燃?xì)怏w檢測電路設(shè)計(jì) .................................94 溫度檢測電路設(shè)計(jì) .....................................................10 溫度傳感器選型 .................................................10 DS18B20 溫度傳感器 ..............................................11 基于 DS18B20 的溫度檢測電路設(shè)計(jì) .................................135 報(bào)警顯示電路設(shè)計(jì) .....................................................14 報(bào)警電路設(shè)計(jì) ...................................................14 顯示電路設(shè)計(jì) ....................................................146 數(shù)據(jù)通信模塊 .........................................................16 數(shù)據(jù)通信模塊選型 ................................................16 NRF24L01 工作原理 ...............................................16天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)27 軟件流程圖及軟件設(shè)計(jì) .................................................18 系統(tǒng)軟件流程圖 ..................................................18 軟件程序設(shè)計(jì) ....................................................198 系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn) .......................................................19結(jié)論 ...................................................................23參考文獻(xiàn) ...............................................................24附錄 1 .................................................................26附錄 2 .................................................................27附錄 3 .................................................................28致謝 ...................................................................561 緒論 概述近年來，全國可燃?xì)怏w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(xiàn)代家庭用火、用電量的增加，家庭火災(zāi)發(fā)生的頻率越來越高。家庭火災(zāi)一旦發(fā)生，很容易出現(xiàn)撲救不及時(shí)、滅火器材缺乏及在場人驚慌失措、逃生遲緩等不利因素，最終導(dǎo)致重大生命財(cái)產(chǎn)損失。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量體積較小、能源受限，具有一定計(jì)算、存儲和無線通訊能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，其綜合了傳感器、嵌入式、無線網(wǎng)絡(luò)、分布式信息處理等技術(shù)。整個(gè)火災(zāi)報(bào)