煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

PAGE2長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014屆畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告系別：電子信息工程學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)2014年5月煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì)目錄摘要 I第1章 概述 41.1 課題的背景和現(xiàn)實(shí)意義 41.2 常用的煙霧傳感器 4第2章 基于89C52煙霧報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究 52.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 52.2單片機(jī)的簡單介紹 52.3MS5100煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 62.4AD轉(zhuǎn)換電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 7第3章基于89C52的煙霧報(bào)警系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)分析93.3系統(tǒng)軟件總體功能描述9第4章基于89C52的煙霧報(bào)警系統(tǒng)的測試104.1 測試工具 104.2 系統(tǒng)調(diào)試概述 10第5章 結(jié)束語 11參考文獻(xiàn) 12TOC\o"1-3"\h\u10633附錄一設(shè)計(jì)編程程序 1231116附錄二單片機(jī)控制的煙霧報(bào)警器原理圖 12 【摘要】以煙霧傳感器MS5100為煙霧檢測元件，以單片機(jī)AT89C52為控制核心，研制一個(gè)適用于環(huán)境煙霧的簡易煙霧測試儀，主要用于檢測環(huán)境的煙霧濃度值及報(bào)警，用于幫助環(huán)境煙霧濃度的控制。關(guān)鍵詞：煙霧報(bào)警；單片機(jī)；AD轉(zhuǎn)換；煙霧傳感器第一章概述1.1課題的背景和現(xiàn)實(shí)意義智能控制是控制理論、人工智能(AI)和計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。智能控制系統(tǒng)是在控制論、信息論、人工智能、仿生學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上逐漸形成的一類高級信息與控制系統(tǒng)。結(jié)合具體的工業(yè)生產(chǎn)過程,各種智能控制系統(tǒng)正在發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。智能控制與智能自動(dòng)化技術(shù)是眾多學(xué)科和工程技術(shù)之集成。一方面,包括經(jīng)典控制理論及現(xiàn)代控制理論在內(nèi)的傳統(tǒng)控制理論與技術(shù)無法滿足工業(yè)及人類生活中日益復(fù)雜的控制與自動(dòng)化要求；而另一方面,在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)地推動(dòng)下，人工智能科學(xué)與技術(shù)取得巨大進(jìn)展。在此情況下，智能控制與智能自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了，并逐漸發(fā)展起來。本設(shè)計(jì)主要是針對辦公場所和一些工業(yè)控制應(yīng)用方面的需求，特別是針對在禁煙場所實(shí)現(xiàn)對煙霧濃度的嚴(yán)格控制和檢測而進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)將直接可以在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用。1.2常用的煙霧傳感器近年來我國對于煙霧傳感器的研究有了很大發(fā)展，煙霧傳感器的種類也變得多樣化，在防范家庭火災(zāi)，煙霧報(bào)警方面起著非常重要的作用。

煙霧傳感器有離子式煙霧傳感器、光電式煙霧傳感器、管道抽吸式感煙傳感器、對射式煙霧傳感器、激光感煙傳感器等?；?9C52煙霧報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)研究本部分內(nèi)容介紹了系統(tǒng)的總體框架、模塊劃分、外部接口，使我們對系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)、全面、確切的認(rèn)識。2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方案一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要取得成功，必須遵循一定的設(shè)計(jì)原則。智能化環(huán)境煙霧監(jiān)測控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循以下幾個(gè)原則：（1）功能性原則（2）可靠性原則（3）易用性原則（4）經(jīng)濟(jì)性原則煙霧傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換煙霧傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換單片機(jī)鍵盤LED燈蜂鳴器數(shù)據(jù)顯示2.2單片機(jī)的簡單介紹AT89C52單片機(jī)溫度測控儀采用愛特梅爾公司的89C51單片機(jī)，采用雙列直插封裝（DIP），有40個(gè)引腳。該單片機(jī)采用愛特梅爾公司的高密度非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，與美國Intel公司生產(chǎn)的MCS—51系列單片機(jī)的指令和引腳設(shè)置兼容。其主要特征如下：

①、8位CPU

②、內(nèi)置4K字節(jié)可重復(fù)編程Flash，可重復(fù)擦寫1000次

③、完全定態(tài)操作：0Hz~24Hz，可輸出時(shí)鐘信號

④、128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

⑤、32根可編程I/O線

⑥、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器

⑦、中斷系統(tǒng)有6個(gè)中斷源，可編為兩個(gè)優(yōu)先級

⑧、一個(gè)全雙工可編程串行通道

⑨、具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式

值得注意的是，P0、P1、P2、P3口作為普通I/O口使用時(shí)都是準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu)，其輸入操作和輸出操作本質(zhì)不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對鎖存器的寫入操作。當(dāng)內(nèi)部總線給口鎖存器置0或1時(shí)，鎖存器中的0、1狀態(tài)立即反映到引腳上。但在輸入操作時(shí)，如果鎖存器狀態(tài)為0引腳被鉗位0狀態(tài)，導(dǎo)致無法讀出引腳的高電平輸入。因此，準(zhǔn)雙向口作為輸入口時(shí)，應(yīng)先使鎖存器置1（稱之為置輸入方式）。然后，再讀引腳。2.3MS5100煙霧傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理簡要說明：尺寸：32mmX22mmX27mm長X寬X高二、主要芯片：LM393、ZYMQ-2氣體傳感器工作電壓：直流5伏四、特點(diǎn)：1、具有信號輸出指示。2、雙路信號輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）3、TTL輸出有效信號為低電平。（當(dāng)輸出低電平時(shí)信號燈亮，可直接接單片機(jī)）4、模擬量輸出0~5V電壓，濃度越高電壓越高。5、對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。6、具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性7、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性五、應(yīng)用：適用于家庭或工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精氫氣、煙霧等監(jiān)測裝置2.4ADC0832與與單片機(jī)的接口電路用單片機(jī)89C52接ADC0832的CS、CLK、DO、DI數(shù)據(jù)端，CH0接輸入端，如圖2.1所示：圖2.1蜂鳴器蜂鳴報(bào)警。圖2.2和圖2.3分別是系統(tǒng)的蜂鳴器報(bào)警電路圖和LED燈報(bào)警電路圖。圖2.4是系統(tǒng)報(bào)警閾值的按鍵設(shè)置電路圖，一共有四位按鍵，可以分別設(shè)置閾值的千位，百位，十位和個(gè)位，可操控性強(qiáng)，從而免去調(diào)試階段只能修改程序代碼的麻煩。圖2.2圖2.3第三章基于89C52的煙霧報(bào)警系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)分析3.1系統(tǒng)軟件總體功能描述軟件的主要功能是完成煙霧濃度的測量、控制以及顯示，具體功能如下：（1）煙霧的采集和檢測，即實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境的煙霧濃度并進(jìn)行報(bào)警判斷。（2）數(shù)據(jù)顯示，即在晶體數(shù)碼管上顯示煙霧的濃度值和報(bào)警的閾值。（3）ADC0832芯片的驅(qū)動(dòng)程序，用C語言實(shí)現(xiàn)來控制ADC0832芯片。（4）可通過LED燈、蜂鳴器、按鍵實(shí)現(xiàn)煙霧濃度和閾值的控制。第四章基于89C52的煙霧報(bào)警系統(tǒng)的測試4.1測試工具數(shù)字萬用表、雙通道20MHZ模擬示波器、PC機(jī)、微機(jī)電源、89C52開發(fā)系統(tǒng)。4.2系統(tǒng)調(diào)試概述在單片機(jī)開發(fā)過程中，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)幾乎是開發(fā)者針對本系統(tǒng)特點(diǎn)親自完成的。這樣雖然可以降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，但是每個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試占去了總開發(fā)時(shí)間的2／3，可見調(diào)試的工作量比較大。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ)，如果硬件調(diào)試不通過，軟件設(shè)計(jì)則是無從做起。第五章、總結(jié)本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過以AT89C51單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式紅外探測器件，能夠以非接觸方式探測出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號輸出，同時(shí)能有效的抑制人體輻射波長以外的紅外光線與可見光的干擾。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人在探測區(qū)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平輸入單片機(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[1]郭庭吉．8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2002．[2]李林功，吳飛青，王兵，丁曉.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007：1-205．[3]丁元杰．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000．[4]陳倬．單片機(jī)在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．科技資訊，2009(8)：91．[5]王泉，戴劍波，陳加林．基于功率放大無線煙霧傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J]．電子測試，2009(5)：62-64．附錄一單片機(jī)控制的紅外防