基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)(文件)

　

【正文】 建 高 樓不斷加多 ,火災(zāi) 帶來(lái)危害 將會(huì) 夸大 ,火災(zāi)的數(shù)量及其 給我們帶來(lái)的財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì) 損失逐年上升趨勢(shì)。 一般的 觸發(fā)裝置模塊 有兩種，一種是 自動(dòng) ，另一種是 手動(dòng)報(bào)警裝置模塊 ,如 MQ2 氣體傳感器、手動(dòng)按鈕。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 主要是對(duì) MQ2 氣體傳感器 收集到 相應(yīng)的信號(hào) 來(lái)進(jìn)行 處理 ， A/D 轉(zhuǎn)換模塊 有很多種，如 ADC083ADC0809 等 芯片 ，本設(shè)計(jì)采用 ADC0809 芯片 。 第三章 系統(tǒng)需求分析： 本章是根據(jù)論文的 要 求分析了論文的主要 需求 。在調(diào)試的 進(jìn)程和 在 調(diào)試 中 發(fā)現(xiàn) 的問題及 操作 。具有以下功能 :Flash 是在 標(biāo)準(zhǔn) 下有8 k 字節(jié) ,準(zhǔn)確的 內(nèi)存 有 512 字節(jié) ,里面的 I/O 端口線 一共有 32 個(gè) ,具有 看門狗 的定時(shí)器 效果 ,有 4 KB EEPROM 是采用 內(nèi)置 的 ,MAX810 復(fù)位電路 ,16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 可以分為 三 個(gè) ,6 級(jí)向量 可以分為 一個(gè) ， 中斷結(jié)構(gòu) 分為 2 個(gè) 和串行端口 都是采用 全雙工 的 [10]。最高工作頻率 35 MHZ,6 t /12 t 可以選擇。 P0（ P39P32）：雙向 I/O 線（ 8），名稱：接 。 作頻率為 35Mhz， 6T/12T 可以選。 只要是組成了 最小系統(tǒng) ,那么模 塊中就包含 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 ,結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。圖在這兩個(gè)電容的作用是穩(wěn)定頻率和啟動(dòng)得更快 ,電容值范圍內(nèi) ,5 至 30 pf 典型值為 30 pf。這個(gè)設(shè)計(jì)是使用 第二種 。這 里的片內(nèi)中斷完成 是通過中斷系統(tǒng) 的相關(guān) 芯片 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最終傳送到 中斷請(qǐng)求源 ,如果中斷請(qǐng)求允許 ,單片機(jī)將 立即停止 當(dāng)前 所有正在 執(zhí)行 的任務(wù) ,切換到中斷服務(wù)程序服務(wù)請(qǐng)求處理中斷。 STC89C52 單片機(jī) 沒有 中斷技術(shù)在查詢現(xiàn)象 時(shí) ,它的 實(shí)時(shí)性能和 工作效率 都會(huì)提高 。 （ 3）敏感燒結(jié)體是在燒結(jié)半導(dǎo)體條件下構(gòu)成的， 具有穩(wěn)定的 R（阻抗在空氣中）電阻，以確保長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。 MQ2A 型適用于天然氣，煤氣，液化石油氣，丙烷和丁烷和氫氣； MQ2 型則適用于煙霧現(xiàn)場(chǎng)的有害氣體。 電路如圖 26 所示： 器件主要的參數(shù)如下 : （ 1）響應(yīng)時(shí)間是： Tr≤ 10s （ 2）恢復(fù)時(shí)間是： Tn≤ 60s （ 3）加熱電壓是： V﹢ =5+ （ 4）加熱功率是：約 （ 5）抗干擾能力：在濃度 R85%RH 時(shí) ,丁烷濃度 R=%，正常的范圍是在 10℃到 +40℃溫度下，別的就會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)的情況。 ADC0809 引腳作用與工作原理 ADC0809 共有 28 個(gè)管腳端口，如圖 28 所示。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址的輸入線， 一路通過 8 個(gè)模擬在選定的輸入 。 OE： 數(shù)據(jù)輸出 的允許信號(hào)，入口，接高電量有效。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 解碼地址選通 8 模擬比較器的輸入。 ADC0809 的應(yīng)用 STC89C52 單片機(jī) 接收 A/D 轉(zhuǎn)換傳 輸 的數(shù)據(jù) 進(jìn)行 處理。可以設(shè)計(jì)延遲子程序、 A/D 轉(zhuǎn)換 ， 可以調(diào)用該子程序 出發(fā) ,延遲時(shí)間 ,已經(jīng) 完成轉(zhuǎn)換 ,最后將 是數(shù)據(jù)傳輸 。 是否使用上面的哪 中方式 ,只要確保轉(zhuǎn)換后 ,通過指令數(shù)據(jù)傳輸。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 3 系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)背景 煙霧報(bào)警系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)人們并不容易找到早期火災(zāi)的特點(diǎn) ,可以減少生命和財(cái)產(chǎn)損失降到最低。 在國(guó)內(nèi)，消防 才 必須 配備煙霧報(bào)警 系統(tǒng) 和在個(gè)別的公共場(chǎng)合才配備這樣的系統(tǒng)。 （ 2）實(shí)時(shí)監(jiān)控，指讓用戶在任意的時(shí)間段里能夠監(jiān)控?zé)熿F的情況，能夠長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。 徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能需求 煙霧濃度報(bào)警功能，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度的變化報(bào)警；光報(bào)警功能，在濃度探測(cè)功能不能 測(cè)量時(shí)，利用的報(bào)警功能；按鍵報(bào)警功能，如果相關(guān)工作人員預(yù)測(cè)有災(zāi)害問題，可以直接用按鍵報(bào)警。如果一段時(shí)間后仍然濃度超過報(bào)警閾值 ,報(bào)警 提示音 再次 提醒用戶。 STC89C52 單片機(jī)通過探測(cè)的報(bào)警按鍵所連接的端口信號(hào)判斷按鍵是否按下。背景的要求，用戶的需求，功能要求和實(shí)際生活中的應(yīng)用需求，非功能性需求。 STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部程序中先設(shè)定好報(bào)警臨界值，包括氣體濃度過高報(bào)警。 如圖 41 是系統(tǒng)原理框圖： 圖 41 系統(tǒng)原理框圖 本系統(tǒng)是在 Protel99SE 軟件里畫出的原理圖。 Q18 5 5 0蜂鳴器V C CR41kP 3 4 按 鍵 模 塊數(shù) 碼 管 顯 示 模 塊晶 振 模 塊復(fù) 位 模 塊煙 霧 數(shù) 模 轉(zhuǎn) 換 模 塊聲 音 報(bào) 警 提 示 模 塊單片機(jī)徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 44 蜂鳴器電路 狀態(tài) 提 示燈 模塊 狀態(tài)指示燈如圖 45 所示。如果一段時(shí)間后仍然濃度超過報(bào)警閾值 ,報(bào)警 提示音 再次提醒用戶。 本章小結(jié) 主要介紹了系統(tǒng)工作原理和總體結(jié)構(gòu)，以及深入各個(gè)模塊的詳細(xì)介紹。 Kill C51 軟件提供的庫(kù)函數(shù)和 功能 的綜合開發(fā)和調(diào)試工具的豐富，所有的 Windows 界面。 ISP 工具主要用于 ISP 的功能連接來(lái)自 8 個(gè)并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和單片機(jī)串行數(shù)據(jù) ,為了實(shí)現(xiàn)個(gè)人 ISP 和STC89C52 的 RXD 和 TXD 端口通信。 在 80 年代末 PORTEL 公司推出 EDA 軟 件中的 Protel99SE，其中，它是使 用Windows9X / 2020 / NT 操作系統(tǒng)軟件的 EDA 設(shè)計(jì) 。 （ 4）具有 一個(gè) 32 位的設(shè)計(jì)軟件 。 如圖 51 所示設(shè)置主程序初始化流程圖： 圖 51 設(shè)置主程序初始化流程圖 系統(tǒng)的主程序流程圖如圖 52 所示： 開 始結(jié) 束判 斷 按 鍵 是 否 按 下初 始 化設(shè) 置 相 應(yīng) 參 數(shù)顯 示 設(shè) 置 數(shù) 值判 斷 當(dāng) 前 煙 霧 范 圍 及 執(zhí) 行 相 應(yīng)的 指 示 控 制讀 取 A / D 轉(zhuǎn) 換 煙 霧 值YN徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 52 主程序流程圖 程序見附錄二 系統(tǒng)調(diào)試 第一個(gè)是調(diào)試過程的方法來(lái)檢測(cè)的硬件電路設(shè)計(jì)原理正確，達(dá)到了預(yù)期的效果； 第二是在焊接好電路后，反復(fù)檢查電路的焊接情況。 在調(diào)試過程中就遇到了以下問題： （ 1）由于在焊電路前沒有認(rèn)真的對(duì)原理圖布局，從而使得順序混亂導(dǎo)致焊錯(cuò)的，不能實(shí)現(xiàn)功能，最后只得重新購(gòu)買器件重焊；如圖 53 所示： 初 始 化開 始報(bào) 警 判 斷手 動(dòng) 復(fù) 位手 動(dòng) 報(bào) 警煙 霧 信 號(hào) 采 集 判 斷異 常 報(bào) 警 正 常煙 霧 報(bào) 警結(jié) 束華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 21 圖 53 焊接失敗的實(shí)物圖 (2)焊接好后，對(duì)系統(tǒng)上電煙霧值的顯示一直不變，在對(duì)焊接面反復(fù)的檢查，看看是否脫焊和掉線，最后在上電觀察。華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 23 6 總結(jié) 和展望 總結(jié) 煙霧報(bào)警系統(tǒng)可以保護(hù) 人身 安全 以及 生活和生產(chǎn) ,以避免火災(zāi) 、 瓦斯爆炸事故和煤氣中毒 等 事故 ,有 利用 對(duì)火災(zāi)、爆炸、天然氣和安全生產(chǎn)的設(shè)備 ,具有廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展前景。 CL5461BH 數(shù)碼管顯示模塊 的使用可以顯示實(shí)時(shí)可視化的氣體濃度值。 現(xiàn)在在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外煙霧報(bào)警系統(tǒng)用途非常的廣泛，尤其是在 別墅 、 小場(chǎng)合酒店 、 賓館 、 民居 等都配備有此系統(tǒng)，隨著社會(huì)的發(fā)展煙霧系統(tǒng)在公共場(chǎng)所也不斷的使用，各類企業(yè)和公司單位也相應(yīng)的使用上，進(jìn)而得到人身安全的預(yù)防及保護(hù)。 徐福 _基于 單片機(jī) 的煙霧 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) [1]鄒靈敏 ..基于單片機(jī)的煙霧監(jiān)及短信報(bào)警系統(tǒng) 設(shè)計(jì) .江西：新余學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 ,2020 [2]王紅良 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