内容发布更新时间 : 2024/11/7 20:41:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于单片机的烟雾报警系统设计

晶体用于系统中主要起着提供时钟信号的作用。晶体应用于单片机中，能够加快单片机的运作，晶振电路也能够放大电路，提供时钟信号。加强单片机接收信号能力，便于统计烟雾报警系统中单片机运行时间。晶振电路具有部分同时的作用。它就像个标尺，当系统中CPU中工作频率不稳定可能会影响系统频率，自然该系统会出现问题，它能督促CPU正确的运行，很好维护系统稳定。 （2）复位电路

复位是单片机的格式化的操作，其作用是将CPU的功能回归原始状态，使其更好的随指令完成接下来的操作以及让CPU在不间断的运行。复位电路是单片机内部必不可少的原始器件，

复位电路主要有两种方式,使用电动复位是第一,有一个重置按钮,本设计采用按钮重置,重置按钮,更自如的发送给CPU指令，按照自己的思想操作单片机。 （3）最小系统电路图及说明

晶振12MHZ，以及负载电容30pF是本次系统设计主要采用于最小系统的方法。

晶振电路主要采用的是两个引脚，分别是XTAL1和XTAL2其功能是充当反相放大器：

1) XTAL1:单片机芯片的反相放大输入端

2) XTAL2:单片机芯片的反相输出端。一般在XTAL1和XTAL2接上石英晶体就可以控制了。此外还可以在XTAL1和XTAL2两个引脚加入20PF电容，能够让系统更加稳定，同时能够避免单片机死机。 2.3 烟雾报警系统温度模块设计

该烟雾报警系统设计主要是采用DS18B20数字温度传感器,该系统由美国达拉斯州的一家公司生产，该该公司历史悠久，是首位涉及到烟雾报警的公司，有着对该系统的深刻认识，是推动该系统设计逐渐人性化不可或缺的动力.该数字温度传感器不但具有体积小的特点，同时容易操作，并且最主要的是该系统极具人性化，形态迥异适合安装在各种场所。该系统接收到烟雾或者火焰时，其就会传给该单片机，由单片机分析处理，实现第一时间处理信息，具有实时操作等特点。 2.3.1 DS18B20简介

基于单片机的烟雾报警系统设计

DS18B20具有相对独特的单线接口,只有一个可以通信接口引脚，它能够简化单片机的运用能力，并且不需要外部供电，同时数字温度传感器也不需要外部配件，九数显温度;用户可以在1S内自行完成设置，能够将温度等物理量通过传感器转化为电信号。同时用户也可以把传感器设置为不易温度警告; 2.3.2 DS18B20的使用方法

加强其抗外界扰动能力的方法主要是DS18B20温度检测和数字数据输出完全集成在一个芯片上。温度检测能够将一个工作周期分为两部分,即数据处理和温度检测。

DS18B20主要的功能是能存储资源。他们分别是:用于存储DS18B20ID编码是只读存储器,是第一个8位单系列代码编码19 h(DS18B20),48背后芯片的序列号是唯一的,最后的八是超过56 CRC编码(冗余校验)。数据集由用户产生的变化。DS18B20,总共9 个的内存,每个字节是8。计算临时存款元。9字节第一8字节的CRC代码。非易失性内存用来存储数据需要保存很长一段时间,上下温度报警值并检查数据,阻止DS18B20,共有三个存储器,镜子在RAM中,方便用户操作 DS1820尽管它有一个简单的温度测量系统,温度测量精度高、连接方便,占用口线少,等,还应注意以下方面的实际应用：

1）需要给已有的软件进行补偿，由于DS18B20和其他处理器数据相互传送,在传送过程中不能改变原信息，要始终保持于原信息一致。因此严格保证读写时间是DS1820的编程来中阅读和写作的关键步骤,否则将无法读取温度测量结果。

2)没有提到的相关数据DS1820 DS1820挂在单总线数字的问题,可以让人们很容易被误认为是挂任何DS1820的数量,而不是实际应用。

3）DS1820电缆线长度要严格要求。据统计，当线缆大于50米时，该温度传感器的测量系统会随着环境的温度实时变化，那么该数据就可能会发生错误。当公共汽车而不是双绞线吗线屏蔽电缆,正常的通信距离是150米,每米当使用扭曲与屏蔽双绞线电缆,正常的通信距离进一步扩展。这种情况主要是通过总线信号波形失真由分布电容引起的。因此,在利用DS1820温度测量系统的设计应充分考虑长途巴士分布电容和阻抗匹配问题。

2.4 烟雾报警气体采集模块设计 2.4.1 MQ-2烟雾传感器介绍

基于单片机的烟雾报警系统设计

本次烟雾报警模块设计主要采用的半导体气体敏感元件，半导体气体敏感元件属于气体传感器。它将也就是说,能够通过A / D转换电路将把模拟转换成数字量后送到单片机上,让空气中的可燃气体浓度的内容转换为电压或电流信号,再经传感器传输到CPU，由CPU进行接收分析处理，再由其命令。

在200 ~ 300°C温度、锡氧化物吸附空气中的氧气,负氧离子吸附的形成,由半导体电子密度降低,从而增加其阻力。会导致表面电导率的变化，主要是因为当接触到烟雾时。氧气释放出电子,烟他们应该积极的离子吸附。

主要MQ – 2的类型传感器的稳定性特性是指MQ – 2的类型传感器接收烟雾信息时，可能存在掉电或者断电现象，但是过一段时间，该传感器会继续工作。MQ – 2的类型传感器最大的区别，当传感器掉电，其能存储之前的信息，并保证不会丢失信息。我们常见的传感器有很多种掉电无法存储信息，导致该系统不能长久的作业，加大了工作力度。他能于其他传感器一般来说, MQ – 2的类型传感器能存储10到15天左右的电量供其正常工作。

MQ - 2半导体烟雾传感器将使高温(200 ~ 450°C),所以需要热量。使该传感器主要是采用加热电阻，它的目的主要是使其工作在一个安全的范围内的目的主要是为了解决加热丝局部过热或短路设备放电,可能引起事故。

2.4.3 模数转换芯片ADC0832的简介

双通道A / D转换芯片ADC0832是美国国家半导体公司生产的8位分辨率。学习和使用ADC0832不但帮助我们提高单片机技术的水平，而且让我们深入了解A / D转换器的原理。

ADC0832 芯片有如下特点： 8位分辨率; 双通道A / D转换;

输入和输出水平和TTL / CMOS兼容; 之间的输入电压5 v电源,当0 ~ 5 v; 工作频率为250 KHZ。; 一般功耗只有15兆瓦;

基于单片机的烟雾报警系统设计

通常ADC0832 芯片与单片机接口应该ADC0832四线,CS,时钟,DI。然而,由于单片机的接口都是同时,结尾DI结束沟通是无效的,当电路设计也是如此,所以DI可以是并联的电缆使用。当ADC0832没有CS输入端应高水平工作,残疾人芯片、时钟和可以任意做/ DI级别。当必须进行A / D转换,必须首先CS保持,最终导致低水平和低水平,直到结束的转换。芯片开始工作,同时处理器芯片的时钟输入时钟输入时钟脉冲,做/ DI端使用DI端数据信号输入通道功能的选择。

2.5 烟雾报警显示模块的设计

报警浓度和温度使用四个数码管显示。四个数码管是一种半导体发光装置,基本单位是一个发光二极管。可以显示四个数码管称为四个数码管。八的身高:随着沿距离8个字符。比外观非常小,通常由英寸。0.25 -20英寸的范围。长*宽*高:长——数码管,水平方向的长度,宽——数码管,垂直方向的长度;高数码管的厚度。当小时:四个数码管,第二个和第三个8 8字中间的两个点。常用的显示时钟以秒为单位。

2.6 烟雾报警系统电路模块设计 2.6.1 蜂鸣器的设计

本设计采用蜂鸣器,报警以轻水作为装置。通过判断接收到的数据来决定能否报警,接收的数据主要从温度传感器、气体传感器、和按钮。

当单片机接收到多余的温度或气体信号,输出脚贝尔,输出8550级三极管通导,蜂鸣器SPK电气运行,发出报警声音。

2.6.2 按键报警及温度设置

按键电路一端和地相连一端和STC89C52的P3相应端口相连。四个键的功能分别是手动报警、进入设置状态、报警温度增加、报警温度减小等功能。

按键说明：

1) 紧急报警按键，可手动启动报警或取消报警；

2) 设置切换键模式，可在设置及显示之间切换，进入设置模式后，可通过第三、四个按钮，增加或减小报警温度极限，此时设置的报警温度闪动显现。

3) 报警温度增加键，可以对报警上限温度进行增大调整，正常显示时，不响应此按钮。