摘 :系统基STC89C52单片机烟雾报警器模块单片机模块电源模块烟雾传感器液晶显示光敏传感器电磁阀控制声音报警发光报警外部中断时钟复位电路等模块组成通单片机控制整系统正常工作效实现火灾等危险情况检测烟雾传感器MQ2MQ2S气体传感器气敏材料清洁空气中电导率较低二氧化锡(SnO2)传感器处环境中存燃气体时传感器电导率空气中燃气体浓度增加增简单电路电导率变化转换该气体浓度相应输出信号MQ2MQ2S气体传感器液化气丙烷氢气灵敏度高天然气燃蒸汽检测理想种传感器检测种燃性气体款适合种应低成传感器
关键字: STC89C52单片机 烟雾传感器 实时检测
绪
11 设计背景
火灾世界国民面灾难性问题类社会造成少生命财产严重损失着社会生产力发展社会财富日益增加火灾损失升火灾危害范围扩总趋势客观规律年国年发生火灾约4万起死2000伤3000—4000年火灾造成直接财产损失10亿元尤造成十百死亡特恶性火灾时发生国家民群众生命财产造成巨损失
火灾危害性具体体现五方面:
(1)火灾会造成惨重直接财产损失
(2)火灾造成间接财产损失更严重 现代社会行业密切联系牵发动全身旦发生重特火灾造成间接财产损失直接财产损失数十倍
(3)火灾会造成量员伤亡
(4)火灾会造成生态衡破坏资料统计国年均森林火灾毁林面积达100万公顷(国森林覆盖率仅13日60)森林面积减少造成洪水泛滥
(5)火灾会造成良社会政治影响
然火灾发现时导致严重果早发现隐患期救灾具关重作烟雾传感器应运生烟雾传感器独特优势火灾报警害气体检测起关重作基烟雾传感器火灾报警器应时代求产生克服确定性减误报率实际生活中应价值
12 设计目
切实保障生命安全财产安全受火灾影响设计出种够火灾刚刚发生时者燃气体堆积引起火灾隐患员安全时报警动开喷水阀灭火装置极减少良果发生做防患未然早知火情火灾扑灭萌芽状态
二方案设计
21传感器选择
方案:MP135型半导体空气污染敏感元件加热器微型Al2O3陶瓷基片形成金属氧化物半导体材料构成电极引线引出封装金属座帽检测气体存时空气中该气体浓度越高传感器电导率越高简单电路种电导率变化转换气体浓度应输出信号
优点:灵敏度高污染空气敏感
缺点:价格高驱动电路复杂烟雾固体颗粒灵敏度低
图21 实物图 图22 典型应电路
方案二:MQ2烟雾传感器燃气体烟雾中MQ2烟雾传感器电阻会相应变化MQ2 气敏元件微型AL2O3 陶瓷SnO2 敏感层测量电极加热器构成敏感元件固定塑料锈钢制成腔体加热器气敏元件提供必工作条件封装气敏元件6针状脚中4信号取出2提供加热电流
优点:灵敏度高性稳定烟雾固体颗粒灵敏度高价格较低驱动电路简单
缺点:脚较6需电流提前加热功更
图23 MQ2实物图
烟雾害气体产生时引起传感器变化电阻图24 示驱动电路非电信号转换成电压H两端接电源两端起预热作
图24 典型应电路
综述选择方案二佳方案
22 报警系统功设计
液晶显示器根smog信号see信号显示白天黑夜安全危险火灾危险时显示时声光报警系统动开喷水阀喷水键时外部中断触发跳出报警复位时程序重新启动
23 报警系统方案选择
方案:采纯硬件电路实现报警功硬件电路图25示
图25 系统电路
优点:电路简单系统设计程容易成较低
缺点系统稳定法实现液晶实时显示喷水动灭火功
方案二:采硬件软件相结合方法实现火灾报警包括热释电红外传感探头电路报警电路单片机控制电路相关控制理软件组成
声光报警执行电路
单片机
复位电路
传感器探头
信号处理
报警器指示灯
驱动
图26 报警器设计框图
优点:系统稳定功齐全够实现报警动喷水液晶显示等功
缺点电路设计较复杂成较高
根系统设计需选择方案二作佳方案
三 部分电路设计
31 单片机模块
采STC公司STC89C52单片机89C52机高性单片机受引脚数目限制少引脚具第二功
VCC:供电电压
GND:接
P0口:P0口8位漏级开路双IO口脚吸收8TTL门电流P1口脚第次写1时定义高阻输入P0够外部程序数存储器定义数址第八位FLASH编程时P0 口作原码输入口FLASH进行校验时P0输出原码时P0外部必须拉高
P1口:P1口部提供拉电阻8位双IO口P1口缓器接收输出4TTL门电流P1口脚写入1部拉高作输入P1口外部拉低电时输出电流部拉缘FLASH编程校验时P1口作第八位址接收
P2口:P2口部拉电阻8位双IO口P2口缓器接收输出4TTL门电流P2口写1时脚部拉电阻拉高作输入作输入时P2口脚外部拉低输出电流部拉缘P2口外部程序存储器16位址外部数存储器进行存取时P2口输出址高八位出址1时利部拉优势外部八位址数存储器进行读写时P2口输出特殊功寄存器容P2口FLASH编程校验时接收高八位址信号控制信号
P3口:P3口脚8带部拉电阻双IO口接收输出4TTL门电流P3口写入1部拉高电作输入作输入外部拉低电P3口输出电流
P3口作AT89C52特殊功口示:
P3口脚 备选功
P30 RXD(串行输入口)
P31 TXD(串行输出口)
P32 INT0(外部中断0)
P33 INT1(外部中断1)
P34 T0(记时器0外部输入)
P35 T1(记时器1外部输入)
P36 (外部数存储器写选通)
P37 (外部数存储器读选通)
P3口时闪烁编程编程校验接收控制信号
RST:复位输入振荡器复位器件时保持RST脚两机器周期高电时间
ALE:访问外部存储器时址锁存允许端输出电锁存址址字节FLASH编程期间引脚输入编程脉时ALE端变频率周期输出正脉信号频率振荡器频率16作外部输出脉定时目然注意:作外部数存储器时跳ALE脉想禁止ALE输出SFR8EH址置0时ALE执行MOVXMOVC指令ALE起作
PSEN:外部程序存储器选通信号端外部程序存储器取指期间机器周期两次PSEN效访问外部数存储器时两次效PSEN信号出现
VP:保持低电时期间外部程序存储器(0000HFFFFH)否部程序存储器注意加密方式1时部锁定RESET端保持高电时间部程序存储器FLASH编程期间引脚施加12V编程电源
XTAL1:反振荡放器输入部时钟工作电路输入
XTAL2:反振荡器输出采外部时钟源驱动器件应接
图31 单片机STC89C52RC
32 系统初始化电路
复位方法般电动复位外部键手动复位单片机时钟电路工作 RESET端持续出2机器周期高电时完成复位操作例晶振频率12MHz时复位信号持续时间应2us报警器外部手动键复位电路
图32 单片机复位电路
33时钟电路
XTAL1XTAL2分反放器输入输出该反放器配置片振荡器石晶振荡陶瓷振荡均采采外部时钟源驱动器件XTAL2应接机器周期含6状态周期状态周期2振荡周期机器周期12振荡周期果外接石英晶体振荡器振荡频率12MHZ振荡周期112us机器周期1us
图33 时钟电路
34 声音报警电路
蜂鸣器三极电阻接单片机P21引脚单片机P21引脚置低电蜂鸣器响单片机P21引脚置高电蜂鸣器响系统检测信号时蜂鸣器发出滴答滴答声音样实现声音报警功
图34 声音报警电路
35 发光报警电路
2发光二极接电阻连单片P1引脚外接VCC单片机P20引脚置低电发光二极点亮P20引脚置高电发光二极熄灭样起报警作
图35 发光报警电路
36 外部中断电路
手动复位键系统进入中断程序程序系统停止报警
图36 外部中断电路
37 供电电路
通电脑USB供电开关D9亮通电
图37 电源电路
实物产品中电磁阀作喷水阀家电220V交流电提供总电源通稳压模块降压5V系统电路提供电源
图38 稳压电路
38 液晶显示电路
选价格便宜1602液晶作显示器D0D7输送数单片机通控制RS WR LCDEN高低电控制液晶显示
图38 1602液晶电路
39 光敏传感器电路
光敏传感器感光电阻变调电阻适时电高转低单片机感知
图39 光敏电路
310 烟雾传感器电路
烟雾时smog变高电
图39 烟雾电路
311 电磁阀控制电路
采工作稳定控硅模块控制电磁阀工作
图310 控硅模块
四整体原理图
开Altium Designer软件进行原理图绘制绘制程中注意元件封装
五心体会
次制作传感器程中感觉收获颇首先通查找资料认识种途非常广泛传感器热释电红外传感器原理应领域定解次亲手制作时仅学东西暴露问题确定方案首先想单片机第单片机简化电路电路性高第二学期正学单片机门课程机会巩固方面知识样做学致
绘制原理图程中进步熟悉Altium Designer软件编写程序程中遇问题开始程序没达预期效果然断修改完全符合求令印象较深刻实际制作电路板程包括洗板子钻孔焊接原件总通制作传感器更加解传感器生活中应巩固专业知识增强动手力
六附录
61 实物片
图51 电路板片
图52 作品实物片
62 电路元器件明细表
序号
名称
型号规格
位号
数量
1
IC
NE555
1
2
光敏电阻
MG45
RL
1
3
电阻
2k
R1
1
4
电阻
100k
R2
1
5
电阻
470
R3
1
6
滑动变阻器
68k
RP
1
7
电容
0022μ
C1
1
8
电容
001μ
C2
1
9
电容
10μ
C3
1
10
扬声器
8Ω 025W
BL
1
11
发光二极
红
VL
1
12
直流电源
6V
G
1
63 参考文献
1 徐爱钧单片机高级语C51应程序设计[M]北京电子工业出版社
2 童诗白 华成英 模拟电子技术基础第四版 北京 高等教育出版社
3 宏晶科技 STC12C5616AD系列单片机器件手册 20051006
4常电子元件典型应(电子工业出版社)周惠潮 编著
5电子技术基础[M](第五版高等教育出版社) 康华光 编著
6 传感器原理应 西安电子科技学出版社 编:刘振廷
7 模拟电子技术基础简明教程(第四版)编:童诗白 华成英
64 源程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit beepP2^0
sbit seeP2^2
sbit smogP2^3
sbit lcdenP3^5
sbit lcdrsP3^4
sbit lcdwrP2^4
uchar code table0[] S I F E
uchar code table1[] S O S
uchar code table2[] D A Y
uchar code table3[] N I G H T
uchar num
uchar ijmuflag1
void dsp()
void action0()
void action1()
void delay(uint z)
{
uint xy
for(xzx>0x)
for(y110y>0y)
}
void write_com(uchar com)
{
lcdrs0
P0com
delay(5)
lcden1
delay(5)
lcden0
}
void write_data(uchar date)
{
lcdrs1
P0date
delay(5)
lcden1
delay(5)
lcden0
}
void init()
{
lcdwr0
lcden0
write_com(0x38)
write_com(0x0e)
write_com(0x06)
write_com(0x01)
write_com(0x80+0x10)
}
void dsp()
{
init()
if(mu1)
{
for(num0num<12num++)
{
write_data(table1[num])
delay(20)
}
}
else
{
for(num0num<11num++)
{
write_data(table0[num])
delay(20)
}
}
if(see0)
{
write_com(0xc0+17)
delay(50)
for(num0num<10num++)
{
write_data(table2[num])
delay(40)
}
}
else
{
write_com(0xc0+17)
delay(50)
for(num0num<13num++)
{
write_data(table3[num])
delay(40)
}
}
for(num0num<16num++)
{
write_com(0x18)
delay(20)
}
}
void main()
{
j1
EA1
EX01
IT01
while(1)
{
dsp
if(smog1) mu1
if(mu1) action1()
}
}
void action0()
{
dsp()
for(i0i<2i++)
{
P10xfd
beep1
delay(50)
if(flag0)break
P10xf7
beep0
delay(50)
if(flag0)break
flag1
}
}
void action1()
{
dsp()
for(i0i<100i++)
{
P10xff
beep1
delay(50)
if(flag0)break
P10xf0
beep0
delay(50)
if(flag0)break
mu0
flag1
}
}
void enter0() interrupt 0
{
flag0
}
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档