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基于單片機火災自動警報系統的設計論文(編輯修改稿)

2026-07-24 19:24 本頁面

　

【文章內容簡介】 90℃）時，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭相碰，電路接通，發出信號。這兩種探測器都屬定溫型，即當外界溫度超過某一限值時就會報警；還有一類是差溫型，升溫的速度超過特定值時，便會感應報警。如將兩者結合起來，便成為差定溫組合式。（3）光輻射探測器。一種是紅外光輻射探測器。物質在燃燒時，由化學反應產生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應，轉變成電信號，經放大后，就能向人們報警。另一種是紫外光輻射探測器，則利用有機化合物燃燒時，火光中的紫外光，使紫外光敏管的電極激發出離子，通過繼電器等，就能打開開關電路報警。火災報警器是重要的安全設備，一切重要的場所，如大型物資倉庫、隧道、大型船舶、高層建筑都應該安裝。它還可以與自動滅火設備一起組成自動報警、自動滅火的“自動消防隊”。第3章系統硬件設計核心芯片選擇1. 芯片AT89S52 在火災報警器的設計中，單片機是其核心部件。它一方面要接收來自傳感器送來的溫度、煙霧對應的模擬信號和故障檢測信號，另一方面要對這兩種信號分別進行處理，以控制后續電路進行相應動作；與此同時查詢是否有鍵按下的請求。在單片機完成這些工作的過程中，尤其是信號處理中，比較濃度值后送入顯示的軟件實現比較復雜，要求單片機具備較快的運算速度，使檢測人員能夠較準確地觀測到煙霧濃度，并根據情況進行相應的處理。并且也要考慮選擇低價實用的機型，并為研制同一系列的低功耗產品做準備。根據多方面的比較，本設計選用ATMEL公司的AT89S52單片機作為控制器。AT89S52是一個低功耗、高性能的CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash 只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造兼容標準MCS51指令系統及80C51引腳結構。芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的計算機AT89S52可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。AT89S52片內集成256字節程序運行空間、8K字節Flash存儲空間，支持最大64K外部存儲擴展。根據不同的運行速度和功耗的要求，時鐘頻率可以設置在033M之間。片內資源有4組I/O控制端口、3個定時器、8個中斷、軟件設置低能耗模式、看門狗和斷電保護。不斷發展的半導體工藝也讓該單片機的功耗不斷降低。根據本次設計的具體情況，采用雙列直插DIP40封裝。AT89S52的引腳圖如圖31所示：圖31 DIP40封裝AT89S52引腳圖集成溫度傳感器AD590圖32 AD590應用電路 AD590是美國Analog Devices公司生產的一種電流型二端傳感器，電路如圖所示。由于AD590是電流型溫度傳感器，它的輸出同絕對溫度成正比，及1A∕K，而數模轉換芯片ADC0809的輸入要求是電壓量，所以在AD590的負極接出一個10千歐的電阻R1和一個100歐的可調電阻W，將電流量變為電壓量送入ADC080。通過調節可調電阻便可在輸出端V獲得與絕對溫度成正比的電壓量，即10mV∕K,溫度0℃時輸出為0，溫度25℃。這樣便于A/D轉換器采集數據。AD590的應用電路如圖32所示。氣體傳感器TGS202圖33 TGS202檢測電路火災中氣體煙霧主要是CO和CO，TGS202氣體傳感器能探測CO，CO，甲烷，煤氣等多種氣體，它靈敏度高，穩定性好，適合于火災中氣體的探測。如上圖所示，當TGS202探測到CO或CO時，傳感器的內阻變小，V迅速上升。選擇適當的電阻阻值，使得當氣體濃度達到一定程度（﹪）時，V端獲得適當的電壓（設為3V）。電路圖如圖33所示。數碼管驅動芯片ICM7218ICM7218 是INTERSIL公司生產的一種性能價格比較高的通用8 位L ED 數碼管驅動電路, 28 腳雙列封裝,是一種多功能L ED 數碼管驅動芯片,可與多種單片機接口使用。ICM7218 的輸出可直接驅動L ED顯示器,不需外接驅動電路,工作電壓為+5V,其構成的顯示電路結構簡單,使用方便。同樣由單片機向ICM7218寫控制字及數據，編程部分像給外部RAM寫數據一樣簡單。當單片機寫入模式控制字后，ICM7218以約定的方式接收顯示數據并將數據寫入靜態顯示RAM中。數據接收結束，ICM7218在掃描控制電路的控制下，按設定的譯碼模式，以動態掃描顯示方式向段顯示驅動器和位控驅動器發出控制信號，直到下一個控制字寫入前，不停地進行動態顯示工作。其引腳圖和內部框圖如圖34所示。圖34 ICM7218引腳圖及內部框圖單片機外圍接口電路AT89S52單片機外圍接口電路如圖35所示，主要包括：：內部時鐘電路的晶振頻率一般選擇在4MHZ~12MHZ之間（該設計選用6MHZ），外接兩個諧振電容。該電容的典型值為30pF,該設計選用33pF。：單片機復位采用按鍵高電平復位，而單片機在平時則復位端為低電平0. 圖35 單片機外圍接口電路信號處理電路圖36 信號處理電路對于傳感器輸出的模擬信號，一般要用運算放大器對其進行調理或放大，以滿足A/D轉換器對輸入模擬量幅值及極性的要求。在本報

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