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1、 基于单片机烟雾检测仪系统设计摘 要随着社会的经济的不断发展，扩大，工业集中聚集起，火灾率不断上升，防火必须死守，目前国内许多研发团队大部分侧重于大场所的火灾报警系统。所以，我们就有必要研制一种结构简单且经济实用，便宜的家庭用烟雾报警器来适应市场的需求。现研发家庭使用的烟雾报警器必须具备的基本要求及功能，本文讲述一种比较适合的烟雾报警器。 本烟雾报警器由烟雾及温度来设计，由89C52STC单片机、SDB2018温度传感器、4位共阳数码管显示、 按键模块、蜂鸣器报警模块、 电源模块、MQ-2烟雾检测模块和ADC0832模数转换模块组成。烟雾传感的MQ-2感应器实时检测出空气中烟雾含 量，通过电路
2、板上电阻分压方式接在0832ADC模数转换芯片数据转换，通过单片机的自动运算处理后，即在数码管上把烟雾的浓度显现出来，此时采用ds18b20温度传感器检测中此环境内的温度，通过转换运算也在数码管上进行显示。电路板上有三个按键，可进行烟雾和温度的报警值进行更改设置。基中有四个按健钮，最左边为测试板，右侧2为减档，右侧3为加档，右侧4为功能档，如果环境中的烟雾浓度值 大于设定值时，蜂鸣器立及报警，同样如果环境温度值大于设置的烟雾浓度和设置温度值时，蜂鸣器也会发出报警声。关键字： MQ-2烟雾传感器 ，STC89C52单片机， TCARABSTWith the development of soci
3、ety and economy, fire protection work more and more important, but at present, many domestic research focused on large place fire alarm.We, therefore, it is necessary to develop a kind of simple structure, economical and practical family smoke alarm to adapt to the demand of the market.Based on smok
4、e alarm for family use should have the basic requirements and functions, the article designed a suit to the smoke alarm. This design USES the smallest system controlled by STC89C52, DS18B20 temperature sensor, four Yang digital tube display, power supply module, a buzzer alarm module, keys module, M
5、Q - 2 alcohol detection module and ADC0832 analog-to-digital conversion module.Alcohol sensor MQ - 2 real-time detection of alcohol gas in the air, pressure way through resistance points in the ADC0832 modulus conversion chip data transformation, after a single-chip processing on the digital tube di
6、splay the concentration of alcohol, at the same time using ds18b20 temperature sensor testing environment temperature, after conversion operation is conducted on the digital tube display.Can through the three keys to alcohol and temperature alarm value set.When actual the alcohol concentration and t
7、he environment temperature is greater than the set of alcohol concentration and the setting temperature value, through the buzzer alarm.System buttons also has the function of add, subtract, you can set the alcohol concentration and high temperature alarm value, can be an emergency alarm and manual
8、cancelled an emergency alarm function, when in special circumstances can press the emergency alarm button alarm, and power save function, set the parameters of the stored in the MCU internal EEPOM. Key words: STC89C52 singlechip, MQ - 2 alcohol sensor, ADC0832, DS18B20I摘要IRACTABSTII1、绪论21.1课题的背景21.2
9、烟雾浓度检测的国内外现状22、总体方案设计33、系统方案，设计43.1主控制器模块选择43.2温度传感器的选择43.3按键的选择53.4显示模块的选择53.5电源选取64、芯片资料简介64.1温度传感器DS18B2064.1.1DS18B20的管脚配置和内部结构74.1.2DS18B20单总线介绍84.1.3DS18B20的工作原理84.2 MQ2烟雾传感器的简介104.3ADC0832模数转换器简介124.4 STC89C52单片机的简介144.4.1 STC89C52单片机主要特性155、硬件实现及单元电路设计185.1主控制模块185.2显示模块电路195.3温度传感器(DS18B20)
10、电路205.4烟雾检测AD采集电路205.5声音报警电路215.6按键控制电路215.7按键控制电路226、系统软件设计226.1系统主程序设计及流程图226.2温度程序流程图23结论25致谢25参考文献26附录1整体电路原理图27附录2元器件清单27附录3部分源程序281、绪论1.1课题的背景近来年电子市场不断发展，加热物体廉价加热体的不断发菜发展，且家装用材防火等级不达标等问题越来越多的隐患存在于人们的日常生活中。为了早期发现和警报火灾发生情况， 保护人身伤害及财产损失，防止和减少火灾危害。阻止火灾燃烧事故，造成严重的经济损失，甚至危及生命安全。防止这类事故的发生，我们就必须对烟雾进行实时
11、检测，采用可靠的安全检测仪表，同时监测环境中烟雾的浓度，及早发现事故隐患，采取有效措施，避免事故发生，这样才能确保家庭生活安全。因此，研究烟雾的检测方法与研制烟雾报警器就成为传感器技术发展领域的一个重要课题。1.2烟雾浓度检测的国内外现状 早在上世纪二三十年代，在国外各国，研发人员开动员了就对烟雾传感器的开发和研究，但由于人们对生活安全要求的提高和市场对传感器的需求，这才使得传感器技术得到迅速的发展。统计表明，欧州各国在19982003年间烟雾传感器年均的增长率在20%40%。随生活水平和工业化程度的不断提高，使得烟雾传感器向集成化发展，这样就使得烟雾传感器更加容易携带，从而更有利于烟雾传感器
12、的生产、运输和市场推广。早在日本，十九世纪八十年代，接触燃烧式的燃气泄漏报警器由研发人员研发出来，并取得很大进展，后来改良产品在同年上市，受广大家庭深受好评，改良过的产品可以检测甲烷、乙烷，丙烷，还有一氧化碳，二氧化碳等各种可燃气体，由于其体积小，它的安装极其方便。在中国八九十年代一直都未人们很关注，必要的情况下都是停是人工监控的状态，主要靠人们原动员值班人工监控是否有火灾的发生，烟雾报警出现的比较晚，直到到了20世纪，火灾事故不断发生，并生活水平日益发展，才开始关注烟雾报警器，但国内的各大生产厂商生产出的产品核心部位都依懒于国个产品，并没有掌握到真正的核心技术，主要是靠抄袭参考国外产品进行生
13、产。到了20世纪90年代，随改革步阀的加快，与国外先进技术的拥进，以及国内各大火灾烟雾报警系统厂家们相互竞争因素，烟雾报警系统不但引进了国外的先进技术，先进人才，而且也在竞争中不断创新，研发出许多符合客户的各种各样要求的产品。烟雾报警器大概可以分成以下两大系列：(1)生活用火灾烟雾报警器在家装，现大部分家装过程当中，警报器直接装进易燃，有隐患场合，当发生火灾时，它的温度与烟雾深度值加大，报警器开始工作，并可以鸣响其它警觉发生器，如警灯等，相应排烟风机可以工作，也可以自动喷水灭火，现宾馆的每一个房屋都安装了这个温度与探雾装置，以达到预防火灾发生的目的。(2)工业用的及有毒有害的烟雾报警器工业用的
14、烟雾报警器与有毒有害气体的烟雾报警器的区别就在于它们的检测传感头不一样，但工作原理是一样，依据现场检测出烟雾环境的差异，可以将分类探测器、控制器和检漏仪。2、总体方案设计 本设计采用核心部件为1 STC89C52单片机2 DS18B20温度传感器3 4位共阳数码管显示、4 电源模块、5 蜂鸣器报警模块、6 按键模块、7 MQ-2烟雾检测模块8 ADC0832模数转换模块组成。1- 烟雾传感器MQ-2实时检测现场空气中的烟雾气体含量，通过电阻分压方式接在ADC0832模拟量转换数字量转换芯片的通道1口，经单片机的运算处理后在数码管上把烟雾的浓度显示出来。2- 同时采用ds18b20温度传感器检测
15、现场环境温度值，经过模拟量转换成数子量，运算值也在数码管上进行显示出来。烟雾，温度的设定值，均可以通过三个按键进行报警值初次设定。当实际中的烟雾浓度和环境温度值大于设置的烟雾浓度和设置温度值时，通过蜂鸣器发出报警声。系统的按键还具有连加、减功能，可以设置烟雾浓度和高温报警值，可紧急报警和手动取消紧急报警功能，当有特殊情况时可按紧急报警键报警，并有掉电保存功能，设置的参数保存在单片机内部EEPOM中。其中的温度测量是为了进一步保障了人生的安全。当车内或者环境温度过高时容易引起烟雾着火，起到了一个预防和保护作用。系统总体框图如图2-1所示：电源部分按键模块ADC0832单片机STC89C52数码管显示温度传感器蜂鸣器报警烟雾传感器MQ-22-1总体结构框图3、系统方案、设计 该系统主要由温度测量和温度设置及系统状态显示三部分电路组成，下面介绍实现此系统功能的方案。3.1主控制器模块选择市面上采购的单片机分为高，中，低三层次，高档以进口产品为主，精度高，稳定性强，功能也强大，通讯能力也强，国内高档有可编程逻辑器件CPLD。CPLD能够实现复杂动作的逻辑功能、规模大、
