【正文】 說(shuō)，其最小應(yīng)用系統(tǒng)除了應(yīng)配置上述的晶振、復(fù)位電路和電源外，還應(yīng)配備 EPROM 或EEPROM 作為程序存儲(chǔ)器使用。當(dāng)然 AVR ATmega16 也可以不用外接時(shí)鐘電路而直接用內(nèi)部時(shí)鐘。 AVR ATmega16 最小系統(tǒng)如圖 4 所示。在本系統(tǒng)中溫濕度的采集選用了數(shù)字溫濕度傳感器 DHT21/AM2301，而可燃可爆氣體的檢測(cè)選用了氣體傳感器 MQ_2。（2）雙路信號(hào)輸出（模擬量輸出及 TTL 電平輸出）。 （4）模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高。（6）具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。氣體傳感器 MQ_2 適用于家庭或工廠的氣體泄漏監(jiān)測(cè)裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等監(jiān)測(cè)裝置。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。常應(yīng)用于暖通空調(diào)、測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備、汽車、數(shù)據(jù)記錄器、消費(fèi)品、自動(dòng)控制、氣象站、家電、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、除濕器等領(lǐng)域。環(huán)境參數(shù)采集電路由主控芯片 ATmega1數(shù)字溫濕度傳感器 DHT21/AM230氣體傳感器 MQ_2 組成。 報(bào)警部分電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的單片機(jī)與自動(dòng)報(bào)警裝置接口電路如圖 7 所示。報(bào)警部分包括溫度過(guò)高報(bào)警器、溫度過(guò)低報(bào)警器、濕度過(guò)高報(bào)警器、濕度過(guò)低報(bào)警器以及可燃?xì)怏w報(bào)警器。PB0(XCK/T)圖 7 單片機(jī)與報(bào)警裝置接口電路同時(shí)，用發(fā)光二極管來(lái)指示相應(yīng)的報(bào)警。4 報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 編譯器 ICCAVR 的介紹 ICCAVR 是一種符合 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的 C 語(yǔ)言來(lái)開發(fā) MCU（單片機(jī)）程序的一個(gè)工具，功能合適、使用方便、技術(shù)支持好，它主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）ICCAVR 是一個(gè)綜合了編輯器和工程管理器的集成工作環(huán)境（IDE）。（3）該工程管理器還能直接產(chǎn)生 INTEL HEX 格式文件的燒寫文件（該格式的文件可被大多數(shù)編程器所支持，可以直接下載到芯片中使用）和符合 AVRStudio 的調(diào)試文件(COFF 格式 )。（5）ICCAVR 是一個(gè)綜合了編輯器和工程管理器的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，是一個(gè)純32 位的程序，可在 Win 9Win 9Win ME、Win NT、Win 202Win XP 和 Win 7環(huán)境下運(yùn)行（張軍，2022）。DHT21 數(shù)字溫濕度傳感器采集到的溫濕度數(shù)據(jù)直接通過(guò)串口發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而得知溫濕度是否符合要求；而MQ_2 則可以調(diào)節(jié)靈敏度，直接向 AVR 端口輸出比較結(jié)果也即高低電平，讀取相應(yīng)端口的電平即可知道可燃?xì)怏w濃度是否符合要求。通過(guò) PB5~PB1 口來(lái)控制二極管發(fā)光與否，二極管一端接電源一端接 I/O 口，當(dāng)采集到的某一參數(shù)值不符合預(yù)定值時(shí)，拉低相對(duì)應(yīng)的 I/O 口，相應(yīng)的二極管就會(huì)發(fā)光。報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的總流程圖如圖 8所示。先讀取傳感器采集到的值，然后通過(guò) AVR ATmega16 單片機(jī)中央處理單元對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如此重復(fù)讀取、分析環(huán)境參數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警。讀取每個(gè)傳感器的值對(duì)讀取到的值進(jìn)行處理報(bào)警（指示燈亮、蜂鳴器響）是否否是否是濕度過(guò)高或過(guò)低溫度過(guò)高或過(guò)低可燃?xì)怏w濃度過(guò)高圖 9 參數(shù)分析、報(bào)警部分流程圖5 調(diào)試和測(cè)試 軟硬件調(diào)試在調(diào)試的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)溫濕度傳感器采集的參數(shù)值有問(wèn)題。多次檢查之后都覺(jué)得電路還有程序都沒(méi)有問(wèn)題。設(shè)置了內(nèi)部PC 振蕩器的頻率之后溫濕度傳感器就能正常工作了。同樣多次檢查電路設(shè)計(jì)還有程序都沒(méi)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。于是用發(fā)光二極管搭在蜂鳴器的兩端，發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管一閃一閃的，而且亮的時(shí)間極短，如果不仔細(xì)觀察很難看到發(fā)光。現(xiàn)在用的是 AVR，沒(méi)有外接 12MHz 的晶振而是用了內(nèi)部 RC 振蕩器頻率為 8MHz，頻率變小了所以導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器。 系統(tǒng)功能測(cè)試在室內(nèi)用溫度傳感器測(cè)出的溫度值與用溫度計(jì)測(cè)出的室內(nèi)的溫度基本一致。然后進(jìn)行以下測(cè)試：（1）用吹風(fēng)筒對(duì)著溫濕度傳感器吹熱風(fēng)的時(shí)候，探測(cè)到溫度值明顯上升，當(dāng)溫度值上升到大于上限值時(shí)，蜂鳴器發(fā)出響聲，而且相應(yīng)的發(fā)光二極管也即第一盞二極管發(fā)光。（3）用手包著溫濕度傳感器的時(shí)候，由于探測(cè)周圍空氣不流通，探測(cè)到了濕度明顯上升，當(dāng)濕度值上升到大于上限值時(shí)，蜂鳴器發(fā)出響聲，而且相應(yīng)的發(fā)光二極管也即第三盞二極管發(fā)光。（5）用打火機(jī)對(duì)著可燃可爆氣體傳感器泄露出可燃?xì)怏w，傳感器很快就檢測(cè)到了有可燃?xì)怏w，這時(shí)蜂鳴器發(fā)出響聲，而且相應(yīng)的發(fā)光二極管也即第五盞二極管發(fā)光。6 總結(jié)本系統(tǒng)采用功能和性價(jià)比較高的 AVR ATmega16 單片機(jī)作為中央處理單元，利用傳感器對(duì)環(huán)境中的溫濕度以及可燃?xì)怏w進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)采集到的參數(shù)不符合預(yù)先設(shè)置的參數(shù)值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。運(yùn)用 ATmega16 單片機(jī)讀取溫濕度傳感器所采集到的溫度和濕度值，并接受氣體傳感器發(fā)送的高低電平，然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。聲音警報(bào)采用了有源蜂鳴器，而信號(hào)燈采用發(fā)光二極管，當(dāng)環(huán)境參數(shù)值不在期望值當(dāng)中時(shí)蜂鳴器發(fā)出鳴聲，同時(shí)相應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，以提示監(jiān)控人員采取安全對(duì)策或使自動(dòng)控制相關(guān)安全裝置做出相關(guān)反應(yīng)。參 考 文 獻(xiàn) 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2022：2–20.黃軍輝，黃宇飛，[J].電子、電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2022，24（4）：65–70.[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2022：1–13.徐百匯，趙鏡紅，曲豪，[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，22（5）：56–58.[J].廣西輕工業(yè)，2022，（2）：24–25. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例[M].北京：中國(guó)電力出版社，2022：89–110.[J].中國(guó)計(jì)量，2022，（2）：51–52.周潤(rùn)景， PROTEUS 的 AVR 單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真[M] .北京：中北京航空航天大學(xué)出版社,2022：93–109.Mills，Evan. Commissioning HighTech Facilities[J].ASHRAE Journal，2022，53（11）：18–20.Phelan，Matthew . FOCUS ON：Gas Detection[J].Chemical Engineering， 2022，114（13）：58–60.附 錄附錄 A 整體電路圖 PB0(XCK/T)附錄 B C 語(yǔ)言程序void COM(void){U8 i。i8。 while((!(COM_R))amp。U8FLAG++)。Delay_10us()。Delay_10us()。 U8temp=0。U8FLAG=2。amp。 //超時(shí)則跳出 for 循環(huán) if(U8FLAG==1)break。 U8data|=U8temp。, Delay_10us()。 //void RH(void){ //主機(jī)拉低 18ms COM_OUT。 DelaymS(1)。 COM_SET。 Delay_10us()。 Delay_10us()。 //判斷從機(jī)是否有低電平響應(yīng)信號(hào)，如不響應(yīng)則跳出，響應(yīng)則向下運(yùn)行 //if(!P2_0) //T ! if(COM_R)U8FLAG=1。 //判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的低電平，響應(yīng)信號(hào)是否結(jié)束 //while((!P2_0)amp。U8FLAG++)。amp。 if(U8FLAG==1)break。 //判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的高電平，如發(fā)出則進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài) //while((P2_0)amp。U8FLAG++)。amp。 if(U8FLAG==1)break。 if(U8FLAG==1)break。 COM()。 U8T_data_L_temp=U8data。 if(U8FLAG==1)break。 COM()。 U8RH_data_L_temp=U8data。 if(U8FLAG==1)break。 break。 COM_IN。 //數(shù)據(jù)校驗(yàn)U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp)。 U8RH_data_H=U8T_data_H_temp。 U8T_data_H=U8RH_data_H_temp。 U8checkdata=U8checkdata_temp。 T_data=U8T_data_H*256+U8T_data_L。 } //fi COM_IN。}/************************************************************* 主函數(shù)*************************************************************/ void main(void){ COM_IN。//DDRD=0x00。 PORTC=0xff。 PORTB=0x3f。 a=0。 //點(diǎn)亮 口對(duì)應(yīng)的燈 B3_SET。 //蜂鳴器響 } else if(RH_data860) { B3_CLR。 //熄滅 口對(duì)應(yīng)的燈 B0_SET。 B2_SET。 //熄滅 口對(duì)應(yīng)的燈 //B0_CLR。 //點(diǎn)亮 口對(duì)應(yīng)的燈 B5_SET。 //蜂鳴器響 } else if(T_data285) { B5_CLR。 //熄滅 口對(duì)應(yīng)的燈 B0_SET。 B4_SET。 //熄滅 口對(duì)應(yīng)的燈 //B0_CLR。 //延時(shí)抗干擾 //if((!C0_R))//確定濃度高于設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行條件函數(shù) { B1_CLR。 //蜂鳴器響 } } else { a++。 //熄滅 口對(duì)應(yīng)的燈//B0_CLR。 //蜂鳴器關(guān)閉 for(U8temp=0。U8temp++) { DelaymS(2