【正文】 下，1000ppm氫氣中元件電阻。其中VH用于為傳感器提供特定的工作溫度。這種傳感器具有輕微的極性，Vc需用直流電源。為更好利用傳感器的性能，需要選擇恰當?shù)腞L值。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個用于信號取出，2個用于提供加熱電流。 VAC or DCRl負載電壓可調Rh加熱電阻31Ω177。2℃ Vc：5．OV177。5% Vh：177。1．DS18B20單線數(shù)字溫度計(1)適應電壓范圍更寬，電壓范圍：～5. 5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。(3) DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網多點測溫。(5)溫度范圍55℃～+125℃，在10～+85℃時精度177。(6)可編程分辨率為9～12位，℃、℃、0. 125℃℃，可實現(xiàn)高精度測溫。(8)測量結果直接輸出數(shù)字信號，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。2．DS18B20的引腳，如圖39所示圖39 DS18B20引腳3．DS18B20的4個主要的數(shù)據(jù)部份(1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以0. 0625℃/LSB形式表達，其中S為符號位。表34 DS18B20溫度值格式表Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0LS Byte2322212021222324Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8MS ByteSSSSSSSS這是12位轉化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于O，這5位為O，縣要將測到的數(shù)值乘于0. 0625即可得到實際溫度；如果溫度小于O，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0. 0625即可得到實際溫度。表35是DS18B20的溫度數(shù)據(jù)表。(4)配置寄存器該字節(jié)各位的意義如下：表36 配置寄存器結構TMR1RO11111低五位一直都是”1”，TM是測試模式位，用于設置DS18B20茌工作模式還是在測試模式。Rl和RO用來設置分辨率，如表37所示：（DS18B20出廠時被設置為12位）。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則不能轉換溫度，讀取的溫度總是85℃。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點，即使電源電壓Vcc降到3V時，依然能夠保證溫度量精度。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。圖312 ADC0809內部邏輯結構由上圖可知，ADC0809由一個8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。引腳結構圖如圖313所示。ALE地址鎖存允許信號。START轉換啟動信號。本信號有時簡寫為ST。通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。ADC0809的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。EOC轉換結束信號。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。OE輸出允許信號。OE=O，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。Vref—參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。 ADC0809主要特性1. 8路輸入通道，8位A/D轉換器，即分辨率為8位。3．轉換時間為lOOus。5．模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準。7．低功耗，約15mW。ADC0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。當OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。A，B和C為地址輸入線，用于選通INO IN7上的一路模擬量輸入。表38 通道選擇表CBA選擇的通道000IN 0001IN 1010IN 2011IN 3000IN 4001IN 5010IN 6011IN 7 ADC0809應用說明A/D轉換器的功能是將模擬量電信號轉換成數(shù)字量。ADC0809的特點如下：(1) ADC0809內部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S52單片機直接相連。(3)送要轉換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。(5)是否轉換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。 由于控制系統(tǒng)是對溫度和煙的濃度進行檢測，相當于A/D轉換器的轉換時間來說信號變化很慢，所以采樣保持器（保持在A/D轉換時間內輸入的模擬信號不變）也可以省去。 ADC0809與單片機接口電路圖314 ADC0809與單片機連接電路圖ADC0809與單片機連接電路圖如上圖314所示，ADC0809由芯片的A，B，C三個引腳來選擇模擬通道中的一個。在啟動A/D轉換時，由于ALE和START連在一起，所以ADC0809在鎖存通道地址的同時，啟動并進行轉換。當A/D轉換完成時向單片機發(fā)送中斷信號。 后向通道電路設計此模塊是用來發(fā)出警報的模塊，分為光報警和聲報警此類報警根據(jù)單片機所給電壓，確定LED燈中的電流流向，以驅動燈發(fā)光。圖315 光報警圖其電路連接圖如圖316所示： 圖316 聲報警圖 消防聯(lián)動裝置消防聯(lián)動裝置的設計在火災自動報警系統(tǒng)的總體設計中占據(jù)了重要的位置。其工作原理簡單，操作簡單，經濟實用。原理圖如下圖317所示 317 消防聯(lián)動裝置原理圖 通信接口由于本硬件設計需要連接上位機，所以通信接口是必備的。其原理圖如318所示318 通信接口原理圖本章節(jié)主要就系統(tǒng)的硬件設計展開論述，包括控制單元設計，信號檢測單元設計，前向通道設計，后向通道設計等。而且各個單元模塊還有更加細微的論述說明，深入淺出的論述了各個單元的電路連接。 Protues軟件介紹 C51開發(fā)系統(tǒng)概述 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。 Protues仿真原理圖圖41 Protues仿真原理圖 結果說明（1）當房間一發(fā)生火情時，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預設值。圖42房間一發(fā)生火情時系統(tǒng)仿真圖（2）當房間二發(fā)生火情時，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預設值。圖43房間二發(fā)生火情時系統(tǒng)仿真圖 硬件實物仿真圖 硬件設計總圖硬件設計是根據(jù)Protues的系統(tǒng)仿真圖，通過Altium Designer Winter 09軟件進行硬件電路圖的繪制以及PCB電路板的制作。圖44 硬件總圖（1）房間一發(fā)生火災當房間一發(fā)生火災時，也就是對準房間一的煙霧傳感器噴煙霧，加熱房間一的溫度傳感器。消防聯(lián)通裝置也就是繼電器1吸合。如下圖46所示，LED燈2變亮，蜂鳴器發(fā)出警報聲。圖46房間二火災時硬件模擬圖 論文的組織結構及各章節(jié)簡介本段主要就硬件的總體仿真與論述做了比較細致的論述，包括使用Protues繪制整體的硬件總圖并進行仿真調試。通信接口由九針RS232接口配合MAX232電平轉換芯片組成，可以連接上位機顯示火災區(qū)域。本次設計實現(xiàn)了火災的自動報警（包括光報警和聲報警）但消防聯(lián)動裝置有點小問題，但經過測量繼電器電壓線圈兩側有電壓，可能是由于電壓過小，繼電器不能吸合。致 謝首先，我要感謝我的導師李華，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，讓我很快就感受到了設計的快樂并融入其中。此次畢業(yè)設計歷時三個月，是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內容最廣、工作量最大的一次設計。我此次的任務是做一個項目的招標文件。俗話說的好，“磨刀不誤砍柴工”，當每次遇到不懂得問題時，我都會第一時間記在本子上面，然后等答疑的時候問兩位老師，老師對于我提出來的問題都一一解答，從來都不會因為我的問題稍過簡單加以責備，而是一再的告誡我做設計該注意的地方，從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持，他們真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。多少個日日夜夜，兩位老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩老師們的專業(yè)水平外，他們的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意! 最后我還要感謝電子與電氣工程學院和我的母校淮陰工學院四年來對我的栽培。s construction equipment Monitoring System, Intelligent Building and City Information, 2008(4).