【正文】 多功能報警器的意義，引出研制多功能報警器的必要性和可行性。 第三，確定方案后，論述利用這種方案實現(xiàn)該多功能報警器的硬件設(shè)計部分和軟件設(shè)計部分。 。s quality of life has been greatly improved,but the volatile of gas makes the danger of flammablegas instructed the flammability of deflagration is and gas poisoning, and other phenomena occur from time to time witch cause great with the development of science and technology,human society also maks great progresses, the accumulation of social wealth and the value of people39。s lives and safety from hazarding caused by the current social management bee a one major issue. At the same time, developt a good performance, high reliability alarm system on the prevention of fires, gas leak, and other incidents in social life and property caused serious losses is of great whole system hardware circuit design is reasonable and reliable performance. Firstalarm on the existing technology, development trends and the development of the multifunction alarm significance, leads to the development of multifunction alarm necessity and feasibility. Secondly, discuss the realization of the programme on the development of the multifunction alarm, by parison,and prehensive consideration choose one of the programmes to achieve the multifunctionalarm. Thirdly, identify options, the use of such programmes on the realization of multifunction alarm some of the hardware design and software design part. Finally, summing up the inadequacies of this design, and through awareness to the inadequacy of the proposed improvement to be innovative and addition, this issue also provids thehardware circuit design and software design for referencein the appendix. Keywords Smoke sensors, Carbon monoxide sensors, A/D Converter ,SCM, Computer, Sound and Light alarm. 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 多功能報警系統(tǒng)設(shè)計 隨著我國燃氣的變革及西氣東輸工程的 進行，煤氣或天燃氣已成為多數(shù)家庭的燃 料。所以怎樣防止煤氣中毒與爆炸已成為人們的迫切需要。計算機的普及和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們己不滿足于傳統(tǒng)的居住環(huán)境，對家庭及住宅小區(qū)提出了更高的要求，智能化被引入家庭，并迅速在世界各地發(fā)展起來人們對居住環(huán)境要求的日見增高，體現(xiàn)在希望住宅不僅更便利、舒適而且更 安全。在社會信息化進程日益發(fā)展的今天，信息技術(shù)應(yīng)用己滲透到人類生存、活動的各個領(lǐng)域，在建筑領(lǐng)域，人們的現(xiàn)代生活、工作對居住要求舒適健康、安全可靠、高效便利。目前家用煤氣，液化器、天然氣作為氣體燃料，已用與家庭旅館，深入人民的生活之中。其中由于一氧化碳泄漏中毒死亡尤為嚴重。如果 CO 中毒嚴重 ,輕者于康復(fù)過程 中可能會頭昏眼花、喪失記憶或引起視覺及神經(jīng)上的障礙 ,嚴重者會導(dǎo)致腦部受損甚至發(fā)生死亡。為了預(yù)防一氧化碳的泄漏，人們采用了各種措施。當(dāng)泄漏的氣體達到危險極限值 時報警器就會發(fā)生鳴響和聲光報警。從今天進入信息 科技時代來看，儀器儀表是實現(xiàn)信息的獲取、轉(zhuǎn)換、存貯和揭示物質(zhì)運動的必備工具，是當(dāng)今普遍稱之為時代標志的信息科技的三大支柱（信息獲取及處理、信息傳 輸與通信、電子技術(shù)及計算機）的必要手段，也是新技術(shù)革命的一項重要內(nèi)容。儀器儀表的裝備水平在很大程度上反映出一個國家的生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化水平。 研究內(nèi)容 本設(shè)計主要研究并設(shè)計一個基于單片機的煤氣報警系統(tǒng)，并實現(xiàn)對 AD 數(shù)據(jù)的采集和聲光的報警控制。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2. 報警器系統(tǒng)設(shè)計方案 方案論證 報警器一般由報警控制器 (簡稱“控制器” )、探測器兩大部分組成。這種儀器大都裝設(shè)在油庫、乙炔站、液化氣站和煤氣站等易燃易爆的危險場所。當(dāng)在現(xiàn)場的探測器探測到危險信號之后，通過屏蔽電纜線將信號傳到控制器，控制器發(fā)出聲光報警。電路簡單、可靠但是靈活性和實用性差。該方案有一定的靈活性和可執(zhí)性，但是電路比較復(fù)雜，智能性差。鍵盤可以通過不同的應(yīng)用場合和針對 不同氣體做出不同的濃度設(shè)定，并且儲存報警的上限和報警時間，方便查詢和日后的工作調(diào)查。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 該多功能報警器的主要功能是檢測環(huán)境中的煙霧和一氧化碳濃度 ,并將濃度通過單片機的串行口上傳給上位 PC 機顯示，如果濃度超出安全范圍則報警器發(fā)出聲光報警信息 ,報警器主要由煙霧傳感器、一氧化碳傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機、標準通信接口、上位 PC機等部分組成 . 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 主控器設(shè)計 芯片介紹 該報警器的中央處理器選用 AT89S51單片機，它 是一個低功耗，高性能 CMOS 8位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造 ，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash存儲單元 ，功能強大的微型計算機的 AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 空閑模式下， CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器 、 串行口 、 外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式 下， 凍結(jié)振蕩器而保存 RAM煙霧傳感器 一氧化碳傳感器 AD 轉(zhuǎn) 換 器 單 片 機 通信 接口 模塊 上位PC機 聲光報警裝置 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù) 。 RXD（ ）、 TXD（ ）：與 MAX232連接實現(xiàn)單片機與上位 PC機的通信。在片內(nèi)它是震蕩電路反相放大器的輸入端。 XTAL2：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。當(dāng)此輸入端保持兩個機器周期（ 24個時鐘振蕩周期）的高電平時，就可以完成復(fù)位操作。PCON=0X00。TH0=0X3C。TH1=0xe6。SCON=0X50。電容 C C2取 30pF，可穩(wěn)定頻率并對振蕩器有微調(diào)作用。振蕩電路圖下圖 Y11 1. 1 59 2 M H ZC13 0pC23 0PX T A L 1X T A L 2 圖 AT89S51的振蕩電路 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 復(fù)位電路設(shè)計 復(fù)位操作有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。其電路圖如圖 。只要電源 VCC的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。直流 12V 再經(jīng)過電容濾波， 7805 集成穩(wěn) 壓器穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的 +5V 電源，用一個發(fā)光二極管指示燈指示電源狀態(tài)。 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 傳感器設(shè)計 傳感器部分包括煙霧傳感器和一氧化碳傳感器，分別用于檢測煙霧和一氧化碳濃度。可燃氣體的危險性主要視其爆炸極限，爆炸下限數(shù)值越小、爆炸下限與上 限之間的范圍越大，越危險。 煙霧傳感器 煙霧傳感器采用 MQ2型煙霧傳感器 , 它探測范圍廣、靈敏度高、響應(yīng)恢復(fù)速度快、 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 穩(wěn)定性好、壽命長、驅(qū)動電路簡單 .探測濃度范圍為 100ppm10000ppm符合系統(tǒng)要求，但是 MQ2型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的電值。 可以用 1000ppm氫氣或 1000ppm丁烷校準傳感器。0. 2 V AC or DC RL 負載電阻 可調(diào) RH 加熱電阻 31Ω177。 2℃ Vc:177。5% Vh: 5 .0V177。 注： 其中 溫度： 20℃、相對 濕度： 65%、氧氣濃度： 21% 、 RL=5kΩ、 Rs：元件在不同氣體不同下電阻值 R0: 元件在潔凈空氣中的電阻值。為了提高對被測氣體的選擇性，通常在傳感器通氣孔位置設(shè)置過濾劑，以消除干 擾氣體造成的不準確信 號 。傳感器與外部電路連接部位 通過接插元件完成，利于傳感器與電子線路的兼容 與互換。 用途：工廠一氧化碳濃度檢測儀器；氣體計量器具；空氣質(zhì)量監(jiān)測器；氣體變送器； 便攜式儀器配套元件等等。 10% 檢知對象氣體 一氧化碳 測定范 圍 0— 1000ppm 輸出電流 40177。 2% 響應(yīng)時間 (t90) 30 秒 基準線位移 (20— 50℃ ) 100ppm 湖南商學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分采用 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，它由 8 路模擬信號分時采集 信號 ，片內(nèi)有 8 路模擬選通開關(guān)，以及相應(yīng)的通 道抵制鎖存用譯碼電路，其轉(zhuǎn)換時間為 100μs 左右。 V C CIN 026m s b 2 1212 220IN 1272 3192 418IN 2282 582 615IN 312 714l s b 2 817IN 42E O C7IN 53A D D A25IN 64A D D B24A D D C23IN 75A L E22re f( )16E N A B L E9S T A R T6re f( + )12C L O C K10U2A D C 08 0 923456U?O P 11 723456U?O P 11 723456U?O P 11 723456U?O P 11 723456U?O P 11 7 圖