【正文】 0ppm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(dāng)?shù)腞L值。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個(gè)用于信號(hào)取出，2個(gè)用于提供加熱電流。 VAC or DCRl負(fù)載電壓可調(diào)Rh加熱電阻31Ω177。2℃ Vc：5．OV177。5% Vh：177。1．DS18B20單線數(shù)字溫度計(jì)(1)適應(yīng)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(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。(5)溫度范圍55℃～+125℃，在10～+85℃時(shí)精度177。(6)可編程分辨率為9～12位，℃、℃、0. 125℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。(8)測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。2．DS18B20的引腳，如圖39所示圖39 DS18B20引腳3．DS18B20的4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部份(1)光刻ROM中的64位序列號(hào)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(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0. 0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。表34 DS18B20溫度值格式表Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0LS Byte2322212021222324Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8MS ByteSSSSSSSS這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于O，這5位為O，縣要將測(cè)到的數(shù)值乘于0. 0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于O，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0. 0625即可得到實(shí)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(jié)構(gòu)TMR1RO11111低五位一直都是”1”，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20茌工作模式還是在測(cè)試模式。Rl和RO用來設(shè)置分辨率，如表37所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)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(zhuǎn)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(diǎn)，即使電源電壓Vcc降到3V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。圖312 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。引腳結(jié)構(gòu)圖如圖313所示。ALE地址鎖存允許信號(hào)。START轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)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(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。OE輸出允許信號(hào)。OE=O，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)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(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。 ADC0809主要特性1. 8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。3．轉(zhuǎn)換時(shí)間為lOOus。5．模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。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(fù)位。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)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(yīng)用說明A/D轉(zhuǎn)換器的功能是將模擬量電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。ADC0809的特點(diǎn)如下：(1) ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S52單片機(jī)直接相連。(3)送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。(5)是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。 由于控制系統(tǒng)是對(duì)溫度和煙的濃度進(jìn)行檢測(cè)，相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間來說信號(hào)變化很慢，所以采樣保持器（保持在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)輸入的模擬信號(hào)不變）也可以省去。 ADC0809與單片機(jī)接口電路圖314 ADC0809與單片機(jī)連接電路圖ADC0809與單片機(jī)連接電路圖如上圖314所示，ADC0809由芯片的A，B，C三個(gè)引腳來選擇模擬通道中的一個(gè)。在啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，由于ALE和START連在一起，所以ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)，啟動(dòng)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)向單片機(jī)發(fā)送中斷信號(hào)。 后向通道電路設(shè)計(jì)此模塊是用來發(fā)出警報(bào)的模塊，分為光報(bào)警和聲報(bào)警此類報(bào)警根據(jù)單片機(jī)所給電壓，確定LED燈中的電流流向，以驅(qū)動(dòng)燈發(fā)光。圖315 光報(bào)警圖其電路連接圖如圖316所示： 圖316 聲報(bào)警圖 消防聯(lián)動(dòng)裝置消防聯(lián)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中占據(jù)了重要的位置。其工作原理簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。原理圖如下圖317所示 317 消防聯(lián)動(dòng)裝置原理圖 通信接口由于本硬件設(shè)計(jì)需要連接上位機(jī)，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(shè)計(jì)展開論述，包括控制單元設(shè)計(jì)，信號(hào)檢測(cè)單元設(shè)計(jì)，前向通道設(shè)計(jì)，后向通道設(shè)計(jì)等。而且各個(gè)單元模塊還有更加細(xì)微的論述說明，深入淺出的論述了各個(gè)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(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。Protues軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它是目前最好的仿真單片機(jī)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(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 Protues仿真原理圖圖41 Protues仿真原理圖 結(jié)果說明（1）當(dāng)房間一發(fā)生火情時(shí)，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預(yù)設(shè)值。圖42房間一發(fā)生火情時(shí)系統(tǒng)仿真圖（2）當(dāng)房間二發(fā)生火情時(shí)，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預(yù)設(shè)值。圖43房間二發(fā)生火情時(shí)系統(tǒng)仿真圖 硬件實(shí)物仿真圖 硬件設(shè)計(jì)總圖硬件設(shè)計(jì)是根據(jù)Protues的系統(tǒng)仿真圖，通過Altium Designer Winter 09軟件進(jìn)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(zāi)當(dāng)房間一發(fā)生火災(zāi)時(shí)，也就是對(duì)準(zhǔn)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(bào)聲。圖46房間二火災(zāi)時(shí)硬件模擬圖 論文的組織結(jié)構(gòu)及各章節(jié)簡(jiǎn)介本段主要就硬件的總體仿真與論述做了比較細(xì)致的論述，包括使用Protues繪制整體的硬件總圖并進(jìn)行仿真調(diào)試。通信接口由九針RS232接口配合MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片組成，可以連接上位機(jī)顯示火災(zāi)區(qū)域。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)的自動(dòng)報(bào)警（包括光報(bào)警和聲報(bào)警）但消防聯(lián)動(dòng)裝置有點(diǎn)小問題，但經(jīng)過測(cè)量繼電器電壓線圈兩側(cè)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(dǎo)師李華，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；他們循循善誘的教導(dǎo)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(shè)計(jì)的快樂并融入其中。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。我此次的任務(wù)是做一個(gè)項(xiàng)目的招標(biāo)文件。俗話說的好，“磨刀不誤砍柴工”，當(dāng)每次遇到不懂得問題時(shí)，我都會(huì)第一時(shí)間記在本子上面，然后等答疑的時(shí)候問兩位老師，老師對(duì)于我提出來的問題都一一解答，從來都不會(huì)因?yàn)槲业膯栴}稍過簡(jiǎn)單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方，從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)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(gè)日日夜夜，兩位老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師們的專業(yè)水平外，他們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意! 最后我還要感謝電子與電氣工程學(xué)院和我的母?；搓幑W(xué)院四年來對(duì)我的栽培。s construction equipment Monitoring System, Intelligent Building and City Information, 2008(4).