煙霧報(bào)警器課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告[參照資料]

1、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告課程名稱 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 基于89C52的室內(nèi)火、氣安全監(jiān)測裝置 專 業(yè) 電子信息工程 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 報(bào)告成績 信息與工程學(xué)院 二一三年十二月十九日特選分享#目 錄前 言3第一章 項(xiàng)目任務(wù)3 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)3 1.2 設(shè)計(jì)要求3第二章 方案設(shè)計(jì)與硬件選擇4 2.1 單片機(jī)89C524 2.2 溫度傳感器模塊 DS18B204 2.3 煙霧報(bào)警器電路MQ25 2.4 信號調(diào)理及放大整形模塊,LM358芯片6 2.5 顯示模塊LED6 2.6 報(bào)警電路6 2.7 按鍵分析6 2.8 復(fù)位電路6第三章 流程圖設(shè)計(jì)7 3.1 電路系統(tǒng)模塊7 3.2 主

2、程序流程圖8 3.3 溫度報(bào)警子程序9 3.4 煙霧報(bào)警子程序圖9 3.5 對18B20寫程序流程圖10 3.6 對18B20讀8為數(shù)據(jù)流程圖11 3.7 溫度值轉(zhuǎn)換流程圖12 3.8 18B20讀取溫度流程圖13第四章 電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試14 4.1 焊接14 4.2 軟件設(shè)計(jì)14 4.3 調(diào)試與處理出現(xiàn)問題19第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)19附錄21前 言隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測與顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。熱敏電阻的成本低，需要外加信號處理電路，而且可靠性相對較差，測溫準(zhǔn)確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相

3、比，這次設(shè)計(jì)的是基于DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)，它具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫精確，數(shù)字顯示，適用范圍寬等特點(diǎn)。 第一章 項(xiàng)目任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 使用溫度傳感器和煙霧傳感器把環(huán)境溫度和煙霧的濃度情況檢測出來，再采用單片機(jī)進(jìn)行溫度的顯示和煙霧顯示，可設(shè)置溫度報(bào)警和煙霧報(bào)警。要求進(jìn)行硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 要求：位溫度的顯示；設(shè)置報(bào)警溫度；煙霧報(bào)警 1.2 設(shè)計(jì)要求(1) 能檢測火災(zāi)事故，并報(bào)警(2) 能檢測煙霧，有毒氣體泄漏事故，并報(bào)警(3) 能實(shí)時顯示室內(nèi)溫度值，并通過鍵盤設(shè)置溫度報(bào)警上下限值 第二章 方案設(shè)計(jì)與硬件選擇2.1單片機(jī)89C52 AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只

4、讀存儲器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。2.2溫度傳感器模塊 DS18B20 2.2.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 ，具有獨(dú)特的單總線接口方式，需一根總線就能實(shí)現(xiàn)控制模塊與DS18B20之間的半雙工通信。DS18B20是集傳感元件和轉(zhuǎn)換電路于一體的小芯片上。另外，DS18B20也支持一線總線接口，測量溫度范圍為-55C+125C，在-10+85C范圍內(nèi) ?，F(xiàn)場溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 2.2.2 工作原理 DS18B20溫度傳

5、感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖1所示。 第3和第4字節(jié)是TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。第5個字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。該字節(jié)各位的定義熱圖二所示。低5位一直為1，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換得精度位數(shù)，即用來設(shè)置分辨率，定義方法見表1。 圖一 圖二 2.2.3 供電方式采用電源

6、供電方式,此時DS18B20的1腳接地,2腳作為信號線,3腳接電2.3煙霧報(bào)警器電路MQ2 MQ2煙霧傳感器，有只針狀管腳，其中個用于信號取出，個用于提供加熱電流。當(dāng)煙霧擴(kuò)散時,煙霧傳感器感應(yīng)到煙霧時, 繼電器打到NO,風(fēng)扇開始工作,馬達(dá)轉(zhuǎn)動,風(fēng)扇產(chǎn)生吸力將煙霧吸入到裝有活性炭和負(fù)離子的過濾外殼中,排清新干凈的氣體2.4信號調(diào)理及放大整形模塊,LM358芯片 LM358內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器。當(dāng)P1.5為0時報(bào)警。2.5顯示模塊LED 采用LED數(shù)碼管顯示 2.6報(bào)警電路 用蜂鳴器作報(bào)警提示音，加發(fā)光二極管，聲光結(jié)合充分突出了緊急提示信號的特點(diǎn)。2.7按鍵分析

7、 四個按鍵的功能分別為：第一個按鍵是結(jié)束選擇，按一下表示顯示管進(jìn)行顯示當(dāng)時溫度；第二個鍵是減鍵，對設(shè)定的溫度進(jìn)行減一；第三個鍵是加鍵；第四個鍵是進(jìn)入鍵，按一下表示進(jìn)入設(shè)置溫度模式。 2.8 復(fù)位電路 原理：VCC上電時，C3充電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個毫秒后，C充滿，10k電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)復(fù)位。工作期間，按下S4，C放電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。S松手，C又充電，幾個毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 第三章 流程圖設(shè)計(jì)3.1電路系統(tǒng)模塊 3.2主程序流程圖 3.3溫度報(bào)警子程序3.4煙霧報(bào)警子程序圖3.5對18B20寫程序流程圖3.6對

8、18B20讀8為數(shù)據(jù)流程圖3.7溫度值轉(zhuǎn)換流程圖3.8 18B20讀取溫度流程圖 第四章 電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試 4.1 焊接 4.2 軟件設(shè)計(jì)#include #include 18b20.h#include #define uint unsigned int/宏定義#define uchar unsigned char/宏定義 #define date P1 /數(shù)碼管段選uint temp,alarm_temp;/定義溫度，設(shè)定溫度bit key_lock,chang_flag;bit zerotemp_flag; /負(fù)溫度標(biāo)志位uchar code LED = 0xC0,0xF9,0xA4,0x

9、B0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90; /三位共陽極數(shù)碼管09的斷碼/數(shù)碼管位定義sbit ge = P12;/個位sbit shi = P11;/十位sbit bai = P10;/百位sbit bell = P27;/蜂鳴器定義sbit MQ = P15;/MQ-2定義sbit DQ = P14;/18B20定義/按鍵定義sbit key0 = P20;sbit key1 = P21;sbit key2 = P22;sbit key3 = P23;void delay_ms(uint xms)/延時子程序uint i,j;for(i=xms;i0;i-)/i=x

10、ms即延時約xms;for(j=110;j0;j-);void delay_us(uint z)/微妙級延時 while(z-) _nop_();void display(uint x)/數(shù)碼管顯示子程序/取一溫度值xuint temp1;temp1 = x;temp1 = temp1%1000;/使溫度值不超過三位有效數(shù)/動態(tài)顯示/顯示個位ge = 0;/開顯示date = LEDtemp1%10;/將temp1的個位顯示出來delay_ms(2);/延時2msge = 1;/關(guān)顯示/顯示十位 shi = 0;/開顯示date = LEDtemp1%100/10&0x7f; /將temp1的

11、十位顯示出來，并顯示小數(shù)點(diǎn)dp位delay_ms(2);/延時2msshi = 1;/關(guān)顯示/顯示百位bai = 0;/開顯示date = LEDtemp1/100;/將temp1的百位顯示出來delay_ms(2);/延時2msbai = 1; /關(guān)顯示void alarm(void)/報(bào)警子程序if(tempalarm_temp)|(MQ = 0)/如果溫度大于設(shè)定值或MQ2=0 bell = 0;/蜂鳴器響elsebell = 1;/蜂鳴器不響/*18B20程序*/void fuwei(void)/18B20復(fù)位 DQ = 0; delay_us(50); /600us DQ = 1;

12、delay_us(5); /70usuchar read_18B20(void)/從18B20讀取8位數(shù)據(jù) uchar i,dat; /從最低位開始接收 for(i = 0;i=1; /數(shù)據(jù)右移一位 DQ = 0; _nop_(); /延時1us DQ = 1; /釋放總線 _nop_(); /延時2us后在讀取，不然讀取值會紊亂，很關(guān)鍵！ _nop_(); if(DQ) dat|=0x80; /如果接收到的是1，則最高位置為1 delay_us(2); /延時40us return dat;void write_18B20(uchar dat)/對18B20寫8位數(shù)據(jù) uchar i; fo

13、r(i = 0;i=1; /右移一位 delay_us(1); /延時40us DQ = 1; /釋放總線 void changetemp(void)/溫度值轉(zhuǎn)換 uint Temp_L,Temp_H; Temp_L = read_18B20();/讀取低八位 Temp_H = read_18B20();/讀取高八位，當(dāng)溫度為負(fù)數(shù)時 temp（74）為1，反之為0 if(bit)(Temp_H&0x80) zerotemp_flag = 1; /溫度為負(fù)數(shù)標(biāo)志位 /負(fù)溫度計(jì)算 Temp_H &= 0x0f; temp = (Temp_H8|Temp_L)*0.625; temp = (Temp

14、_H990)/如果數(shù)碼管前兩位大于99，則清零alarm_temp = 0;key_lock = 0;if(!key2)delay_ms(2);/延遲2ms,消抖if(!key2)if(key_lock)alarm_temp-=10;/alarm_temp+10=alarm_temp（溫度減1）if(alarm_temp1000)/如果三位數(shù)碼管都是0，則減一后變?yōu)?90alarm_temp = 990;key_lock = 0;if(!key3)delay_ms(2);/延遲2ms,消抖if(!key3)if(key_lock)chang_flag = 0;key_lock = 0;disp

15、lay(alarm_temp);/顯示設(shè)定溫度4.3調(diào)試與處理出現(xiàn)問題 1.溫度顯示不正確，發(fā)現(xiàn)DS18B20電路少接一個電阻。 2.程序無法上電，發(fā)現(xiàn)復(fù)位程序出現(xiàn)虛焊。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)在二周的電子課程設(shè)計(jì)中，這次的實(shí)驗(yàn)不僅加強(qiáng)了硬件的使用能力，還加強(qiáng)了軟件設(shè)計(jì)能力。在這之中有效的鞏固了本學(xué)期所學(xué)的專業(yè)知識，加強(qiáng)了電子實(shí)物制作的動手能力 。在這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中我們首先要做了就是畫硬件圖，在腦海里形成一個總的構(gòu)思，包括主程序流程圖，按鍵處理流程圖，更新當(dāng)前時間流程圖，更新顯緩存流程圖等，這是比較難的，開始我們毫無思路，在老師的精心指導(dǎo)下最終成功的畫出。焊接是比較簡單的，一般一個下午就可以完成，最重要的是焊接中很容易出現(xiàn)的虛焊問題必須認(rèn)真對待。 最后是程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，程序的話應(yīng)該說是上學(xué)期學(xué)過的東西運(yùn)用運(yùn)用而已，但是總是有些被遺忘了，在編程的時候會遇到或多或少的問題，最后也是通過參考別人的程序才成功。 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識到自己還有很多的不足，只有將課本上的理論知識結(jié)合實(shí)踐不斷練習(xí)，不斷總結(jié)提煉，反復(fù)思考實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)