【正文】 物質(zhì)分解，析出大量的有毒氣體CO，人們可能在毫無察覺火情的情況下就發(fā)生了CO中毒，從而無力逃生，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到CO濃度的變化，為人們提供CO濃度超標(biāo)報(bào)警信息，通知人們及時(shí)疏散[9]?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能對(duì)火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確報(bào)警，有著防止和減少火災(zāi)危害、保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效。通過這個(gè)設(shè)計(jì)提高自己對(duì)單片機(jī)的使用能力，了解和掌握溫度傳感器和煙霧傳感器的使用，鞏固自己在大學(xué)所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)自己的實(shí)際操作能力。 主要應(yīng)用方向與設(shè)計(jì)構(gòu)思本設(shè)計(jì)主要用于居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位，是為人們提供的一種簡(jiǎn)單的、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。觸發(fā)器件包括自動(dòng)或者手動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的器件，如DS18B20溫度傳感器，MQ2氣體傳感器，手動(dòng)報(bào)警按鈕。顯示裝置是CAI3461BH數(shù)碼管模塊，能夠?qū)崟r(shí)顯示由DS18B20溫度傳感器和MQ2氣體傳感器所傳送的數(shù)據(jù)。其中MQ2氣體傳感器需要配置放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)其信號(hào)進(jìn)行處理，采用LM324芯片做放大電路，ADC0804芯片制作A/D轉(zhuǎn)換模塊。DS18B20采集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)，可以直接發(fā)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。MQ2半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個(gè)參考電阻，再經(jīng)過一個(gè)放大電路即可發(fā)送給ADC0804采集，信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊后傳送進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)正常工作后，判斷所接收到的數(shù)據(jù)是否達(dá)到報(bào)警臨界值，如果到達(dá)報(bào)警值單片機(jī)控制蜂鳴器和LED燈進(jìn)行報(bào)警，如果沒有達(dá)到報(bào)警值單片機(jī)繼續(xù)接收并處理新數(shù)據(jù)。單片機(jī)實(shí)時(shí)向CAI3461BH數(shù)碼管顯示模塊輸出顯示信號(hào)，液晶顯示模塊顯示周圍環(huán)境溫度和氣體數(shù)值。單片機(jī)一方面要接收來自傳感器送來的感應(yīng)信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)不同信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作，同時(shí)還要查詢是否有按鍵按下的請(qǐng)求。89S51單片機(jī)應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合我們所要制作的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。它與通用80C51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。他將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能性價(jià)比的微控制器。89S51 相對(duì)于89C51 增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比89C51 更低；ISP 在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能；最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51 的極限工作頻率是24M，就是說S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度；具有雙工UART 串行通道；內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51 那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路；雙數(shù)據(jù)指示器；電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)；全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51 的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。 顯示模塊設(shè)計(jì)本火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境溫度和氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，故需要顯示模塊來顯示周圍環(huán)境的溫度和氣體變量。 CAI3461BH數(shù)碼管介紹其主要技術(shù)參數(shù)如下： 模塊工作電壓： ~ 工作電流： 80ma,每段10ma字高：：85％ 視角：6:00 工作溫度：10~+50176。C接口方式：8線并行接口 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說明：（１）數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；（２）焊接溫度：２６０度；焊接時(shí)間：５Ｓ（３）表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來。圖中的8個(gè)LED分別與上面那個(gè)圖中的A~DP各段相對(duì)應(yīng)，通過控制各個(gè)LED的亮滅來顯示數(shù)字。注意，3腳和8腳是連通的，這兩個(gè)都是公共腳。使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以感測(cè)周圍環(huán)境溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境實(shí)時(shí)溫度的監(jiān)測(cè)。信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線（和地）。DS18B20具有獨(dú)特的單線接口，只需1個(gè)接口引腳即可通信；多點(diǎn)能力使分布式溫度檢測(cè)應(yīng)用得以簡(jiǎn)化；不需要外部元件；可用數(shù)據(jù)線供電，不需備份電源；測(cè)量范圍從55℃至+125℃，℃。F至257176。 DS18B20封裝 DS18B20引腳圖 DS18B20的使用方法DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。DS18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是：ROM只讀存儲(chǔ)器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8位是以上56的位的CRC碼（冗余校驗(yàn)）。DS18B20共64位ROM。第2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。第5個(gè)字節(jié)則是用戶第3個(gè)EEPROM的鏡像。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的CRC碼。在每一次讀溫度之前都必須進(jìn)行復(fù)雜的且精準(zhǔn)時(shí)序的處理，因?yàn)镈S18B20的硬件簡(jiǎn)單結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致軟件的巨大開消，也是盡力減少有形資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為無形資產(chǎn)的投入，是一種較好的節(jié)約之道。氣體信號(hào)采集電路一般由氣體傳感器和模擬放大電路組成，將煙霧等氣體信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬的電信號(hào)。 MQ2傳感器介紹本設(shè)計(jì)中采用的MQ2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。因此，本設(shè)計(jì)采用MQ2氣體傳感器作為報(bào)警器煙霧信息采集部分的核心。當(dāng)處于200~300176。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢(shì)壘受到該煙霧的調(diào)制而變化，就會(huì)引起表面電導(dǎo)率的變化。遇到可燃煙霧（如CH4等）時(shí)，原來吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以正離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導(dǎo)體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子密度增加，電阻值下降。這就是MQ2半導(dǎo)體型可燃性煙霧傳感器檢測(cè)可燃煙霧的基本原理。MQ2