智能火災警報系統(tǒng)本科畢業(yè)設(shè)計(已改無錯字)
2022-07-27 03:02:45 本頁面
【正文】 的程序從頭開始執(zhí)行。復位通常有兩種方法其中一種為上電自動復位另一種為外部按鍵手動復位，一般情況下單片機系統(tǒng)在時鐘電路的工作之后，在復位端出連續(xù)的輸出兩個周期的高電平時，這時單片機系統(tǒng)就會完成復位操作。而在本設(shè)計之中我們所采用的復位方法是外部手動復位。 單片機的時鐘電路與復位電路設(shè)計 我們在本次設(shè)計的系統(tǒng)之中我們采用STC89C52系列的單片機，STC89C52系列的單片機相對比其他系列的單片機來說具有很多的優(yōu)點。在該單片機中不僅資源相對比其他單片機要多的很多，而且對于系統(tǒng)的執(zhí)行速度也要快得多。STC89C52單片機內(nèi)部也集成了看門狗電路，使這種單片機具有很強的抑制干擾的能力。如下圖所示為本單片機系統(tǒng)的時鐘電路和復位電路。圖4 時鐘電路 圖5 復位電路由于STC89C52單片機輸入/輸出端口中的P0端口沒有上拉電阻，表示為高電阻狀態(tài)，從而并不能使STC89C52單片機正常地輸出高/低電平，因此該輸入/輸出端口在使用的過程之中必須外接一個上拉電阻。 煙霧檢測AD采集電路 我們在煙霧檢測的過程之中通過采用MQ2半導體煙霧傳感器。并且經(jīng)過ADC0832芯片經(jīng)過采集之后便可以得到各種煙霧濃度下的信號。因此我們根據(jù)這種設(shè)計可以設(shè)計出一種理想狀態(tài)下的煙霧強度報警信號。這種煙霧檢測AD采集電路如下圖所示：圖6 煙霧濃度采集電路 顯示模塊 我們在顯示模塊的過程之中通過數(shù)碼管進行顯示，顯示模塊的電路如下圖所示：圖7 數(shù)碼管顯示 聲音報警電路 ，從而使單片機系統(tǒng)控制蜂鳴器是不是需要報警。 圖8 聲音報警電路圖 按鍵控制電路 在本次設(shè)計之中我們針對本電路一共設(shè)置了四個按鍵，一個設(shè)置鍵、一個加鍵、一個減鍵、一個緊急報警鍵，當我們在生活中遇到緊急的情況的時候，便可以迅速按下按鍵之中的緊急報警鍵，在這個時候蜂鳴器便會進行報警。按鍵控制電路的電路圖如下圖所示：圖9 消音按鍵連接電路圖 電源模塊 因為在本次針對煙霧報警系統(tǒng)之中對于供電系統(tǒng)我們采用的事電池供電，因此我們比較了兩種供電系統(tǒng)對本系統(tǒng)進行供電，它們都有各自的優(yōu)缺點。方案1：方案一中我們使用5V蓄電池為我們所設(shè)計的系統(tǒng)進行供電。通常情況下蓄電池不僅具有很強大的電流驅(qū)動能力而且也具有很平穩(wěn)的的電壓輸出的能力。但是蓄電池的缺點及時體積相對于其他供電系統(tǒng)太過于龐大，在小環(huán)境的報警器中使用起來相當?shù)牟环奖恪７桨?： ，我們通過實驗驗證該單片機系統(tǒng)在工作的時候，各種器件所需要的電壓都能夠滿足該單片機系統(tǒng)的需求，而且電池更換起來也極為方便。綜上所述，我們針對單片機系統(tǒng)的供電系統(tǒng)采用第二種方案。圖10 電源接口電路 溫度傳感器(DS18B20)電路 DSl8B20簡介 DSl8B20溫度傳感器是全球著名的DALLAS半導體公司生產(chǎn)并推出的一款新型的溫度傳感器，該溫度傳感器是繼DSl820溫度傳感器之后最新推出一款新型的智能溫度傳感器。DSl8B20溫度傳感器相對于傳統(tǒng)的熱敏電阻有很多的優(yōu)點，這種溫度傳感器不僅可以直接讀出被測量的溫度，而且也能夠根據(jù)系統(tǒng)的需要從而通過編程可以達到數(shù)字直讀方式。而且我們可以從DSl8B20溫度傳感器讀出或者寫入信息僅僅可以用一根口線用來讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，而且總線也可以向DSl8B20溫度傳感器進行供電，并不需要加入其他的電源。所以我們在應用DSl8B20傳感器的過程之中不僅可以讓單片機系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)更加趨向于簡單，而且在這種溫度傳感器的可靠性也非常的高。本文設(shè)計不僅向我們介紹了基于DS18B20溫度傳感器的溫度測量中所應用的單片機控制系統(tǒng)的構(gòu)成、不且也向我們系統(tǒng)的介紹了設(shè)計的方案和所用到到的程序設(shè)計的過程。DS18B20溫度傳感器進行多點溫度測量的單片機系統(tǒng)的控制的核心采用AT89C52單片機進行控制的，并且以DS18B20作為被控制的對象，單片機系統(tǒng)中熟知的顯示我們采用數(shù)碼管進行顯示，并且在單片機系統(tǒng)的設(shè)計過程之中我們也用到了C語言來實現(xiàn)單片機系統(tǒng)所要求的各種功能。DSl8B20溫度傳感器我們用到了3腳PR35封裝和8腳SOIC封裝. 如下圖所示我們可以看出 DS18B20溫度傳感器中的各個管腳的排列： 圖11 DS18B20的管腳 DS18B20溫度傳感器的各個引腳說明如下： GND 引腳可以表示為接地引腳； DQ 引腳可以表示為數(shù)據(jù)輸入/輸出端口引腳； VDD 引腳可以表示為所接電源的引腳； NC引腳可以表示為空腳； DSl8B20的內(nèi)部RAM包括兩個RAM，其中一個表示為高速暫存RAM，另一個為可電擦除的EEPRAM。可電擦除的存儲器通常情況下我們用來存儲TH和TL的值。通常情況下我們首先會將數(shù)據(jù)先寫入RAM，其次我們會通過校驗并且將數(shù)據(jù)信號傳給EEPRAM。而配置寄存器為高速暫存器中的第5個字節(jié)，配置寄存器之中的內(nèi)容通常情況下用來確定數(shù)字轉(zhuǎn)換的分辨率，DSl8B20 溫度傳感器在正常工作的時候通常情況下會按照這個配置寄存器中的分辨率將溫度變?yōu)榕c其相對應的數(shù)值。低5位通常情況下一直都表示為1，TM通常情況下用來表示測試模式位，通常情況下TM用來進行設(shè)置DSl8B20溫度傳感器應當在工作模式還是應當在測試模式。如下面表格中的內(nèi)容所示。DSl8B20溫度傳感器在剛剛出廠的時候該位一般情況下會被設(shè)置為0，并不需要用戶去進行改動。 表1 字節(jié)各位的定義TMR1R011111由下表中的內(nèi)容我們可以看出，我們所設(shè)定的分辨率與單片機系統(tǒng)中的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間成正比關(guān)系。所以當我們在實際應用的過程之中一定要在考慮分辨率和轉(zhuǎn)換時間并進行權(quán)衡。高速暫存RAM之中不僅包括配置寄存器，而且還包括另外八個字節(jié)組成，它的分配從下表我們可以看出。通過下表我們可以看出TH和TL值第三，第四節(jié)，第六到第八字節(jié)，表現(xiàn)為全邏輯1；第九字節(jié)讀出的數(shù)值就是前面的八個字節(jié)的RC碼，通常情況下可以用來保證通信的正確性。表2 數(shù)據(jù)分辨率和轉(zhuǎn)換時間R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間/ms 009011010111112通常情況之下當DSl8B20溫度傳感器收到溫度轉(zhuǎn)換的信號之后，便會啟動轉(zhuǎn)換程序，如下表中的內(nèi)容所示。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展到二進制補碼形式儲存在高速暫存存儲器的第l，2字節(jié)。DSl8B20溫度傳感器之中我們在計算對應的溫度的時候：當符號位S為0時，我們便可以直接把二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當符號位S為1時，我們首先會將二進制位補碼變換為二進制位原碼，然后再將二進制位原碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)值。 表3 碼制轉(zhuǎn)換溫度低位溫度高位THTL配置保留保留保留8位CRC 18B20接口電路 如下圖所示為18B20的接口電路。圖12溫度傳感器接口電路圖 （1） DS18B20控制方法 DS18B20溫度控制器有六條控制命令：44H可以表示為溫度轉(zhuǎn)換控制此時我們通常情況下會通過啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換； BEH可以表示為讀暫存器 讀暫存器中包括九個字節(jié)的內(nèi)容； 4EH可以表示為寫暫存器其作用就是將系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH和TL字節(jié)之中； 48H可以表示為復制暫存器 這個暫存器的作用就是那TH和TL中的字節(jié)寫到E2RAM中 ；B8H可以表示為重新調(diào)E2RAM其作用就是把E2RAM中的TH和TL中的字節(jié)寫到暫存器TH和TL字節(jié)之中。 B4H可以表示問讀電源供電方式其作用
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