基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)摘要隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平得到 很大的提高，人們愈加注重人身安全，因而也對(duì)防火防盜措施提出了新的 要求。本設(shè)計(jì)所做的智能家居控制系統(tǒng)包括室內(nèi)信息智能監(jiān)控功能、輸入與 實(shí)時(shí)顯示功能、聲光報(bào)警功能等。本文利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)而開(kāi)發(fā) 設(shè)計(jì)了這一防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用DYP-ME00認(rèn)體紅外感應(yīng)模塊、18B20溫度傳感器和 MQ_2煙霧傳感器檢測(cè)信號(hào)，然后將信號(hào)傳送給 單片機(jī)處理，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。該系統(tǒng)通過(guò)按鍵對(duì)系統(tǒng)的溫度和煙霧的濃度 進(jìn)行初始化設(shè)置，利用LED顯示模塊對(duì)系統(tǒng)的溫度和煙霧的濃度進(jìn)行實(shí)時(shí) 顯示。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

2、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉，具有一定的實(shí) 用價(jià)值。關(guān)鍵字：防火防盜報(bào)警 18B20 MQ_2 DYP-ME003AbstractWith society psogress and development of science and technology, economy, peoples living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security

3、 measures.In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroll

4、er. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller.The microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir tempe

5、rature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value .Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME0

6、03目錄摘要 IAbstract II目錄LLL1緒論12系統(tǒng)總設(shè)計(jì)22.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求22.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路23方案論證與比較 44系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)54.1 整體硬件設(shè)計(jì)思路54.2 單片機(jī)電路 AT89S5254.3 溫度傳感電路94.3.1 DS18B20 介紹94.3.2 DS18B20 工作電路 104.4 煙霧傳感電路1014.4.1 MQ-2傳感器的特性及主要技術(shù)指標(biāo) 114.4.2 ADC0832 介紹121,4.5 非法入侵電路144.5.1 DYP-ME003紅外人體傳感器 144.6 報(bào)警電路154.6.1 蜂鳴器164.6.2 按鍵164.6.3 LED 燈174

7、.7 顯示電路175系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)185.1 主程序模塊195.2 溫度采集處理模塊205.3 煙霧采集處理模塊226程序調(diào)試與分析27總結(jié)3致謝3參考文獻(xiàn)3：附錄1基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)仿真圖 34附錄2基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)程序源代碼 351緒論現(xiàn)代化的建筑規(guī)模大、標(biāo)準(zhǔn)高、人員密集、設(shè)備眾多，對(duì)防火要求極 為嚴(yán)格。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各種高層建筑、大中型商業(yè)建筑、廠 房不斷涌現(xiàn)，對(duì)消防報(bào)警系統(tǒng)提出了更高更嚴(yán)的要求。為了早期發(fā)現(xiàn)和通 報(bào)火災(zāi)，防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，保衛(wèi)社會(huì)主義現(xiàn)代 化建設(shè)，在現(xiàn)代化的工業(yè)民用建筑、賓館、圖書(shū)館、科研和商業(yè)部門(mén)，火

8、 災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成為必不可少的設(shè)施。工程設(shè)計(jì)、安裝和使用是否正確 不僅直接影響到建筑的消防安全而且也直接關(guān)系到各種消防設(shè)施能否真正 發(fā)揮作用。因此，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻 射等物理量，通過(guò)感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交?災(zāi)報(bào)警控制器，提醒人們注意火災(zāi)的發(fā)生。我國(guó)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng) 經(jīng)歷了從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，其智能化程度也越來(lái)越高。 目前國(guó)內(nèi)廠家多偏重用于大型倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)、高級(jí)寫(xiě)字樓、賓館等場(chǎng)所大型 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)，他們采用集中區(qū)域報(bào)警控制方式，其系統(tǒng)復(fù)雜、成 本較高。而在居民住宅區(qū)、機(jī)

9、房、辦公室等小型防火單位，需要設(shè)置一種 簡(jiǎn)單的、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。除了火災(zāi)給人們帶來(lái)生命財(cái)產(chǎn)安全，意外入侵也時(shí)刻威脅著人們的人 身安全。從現(xiàn)代人們住宅發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，現(xiàn)代人們住宅主要是向群體花 園式住宅區(qū)發(fā)展，向高空中發(fā)展，一般都是一個(gè)住宅區(qū)有幾棟至幾十棟以 上，但目前市面上所擁有的家庭電子防盜報(bào)警器，只能用于單一的住宅單 元，不利于統(tǒng)一管理，而且也不能滿足現(xiàn)代住宅區(qū)的發(fā)展要求，所以很有 必要對(duì)家庭電子防盜報(bào)警器進(jìn)一步完善和提高。本設(shè)計(jì)就是為了滿足現(xiàn)代 住宅防火防盜的需要而設(shè)計(jì)的家庭式電子防火防盜系統(tǒng)。2系統(tǒng)總設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求(1)本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩部分。模塊劃分為

10、數(shù)據(jù)采集模 塊、上位機(jī)顯示、報(bào)警等子模塊。(2)本防火防盜報(bào)警系統(tǒng)由溫度傳感器、煙霧傳感器、紅外人體傳感 器、報(bào)警器、單片機(jī)控制電路、LED控制電路及相關(guān)控制管理軟件組成。 用戶終端完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送、功能設(shè)定、報(bào)警等功能。(3)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫度傳感器和煙霧傳感器分別 檢測(cè)到火災(zāi)的溫度和煙霧的濃度，經(jīng)過(guò) A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)， 單片機(jī)處理運(yùn)行后驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，LED顯示溫度和濃度值。當(dāng)有人闖入時(shí)，設(shè)置在檢測(cè)點(diǎn)上的紅外探頭探測(cè)到人體輻射出的紅外 能量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理傳送至單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路此設(shè)計(jì)的核心模塊來(lái)說(shuō)，單片機(jī)

11、就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也 是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。 硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟 件是各種工作程序的總稱(chēng)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬 件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。從設(shè)計(jì)的要求來(lái)分析須包含如下結(jié)構(gòu)：溫度傳感電路、煙霧傳感電路 和紅外熱釋電傳感探頭電路、報(bào)警電路、單片機(jī)、復(fù)位電路及相關(guān)的控制 管理軟件組成：他們之間的構(gòu)成框圖如下圖 2.1所示：溫度傳感器 AT89S52單片機(jī)溫度、濃度顯示盜報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖聲光報(bào)DS18B20*集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào),可以直接發(fā)送4單片機(jī)進(jìn)行處理。煙霧傳感器 MQ-2氣體

12、傳感器輸出的信號(hào)一般比較微弱，需要 經(jīng)過(guò)前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。MQ-2半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個(gè)參考電阻， 再經(jīng)過(guò)一個(gè)放大電路即可發(fā)送給 ADC080俅集，信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊后 傳送進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。紅外人體傳感器DYP-ME003俞出信號(hào)，該信號(hào)為高電平時(shí)有人入侵，為低電平時(shí)表示無(wú)人入侵。單片機(jī)內(nèi)部程序中預(yù)先設(shè)定報(bào)警臨界值，包括溫度過(guò)高報(bào)警和氣體濃 度過(guò)高報(bào)警。單片機(jī)正常工作后，判斷所接收到的數(shù)據(jù)是否達(dá)到報(bào)警臨界 值，如果到達(dá)報(bào)警值單片機(jī)控制蜂鳴器和LED燈進(jìn)行報(bào)警，如果沒(méi)有達(dá)到報(bào)警值單片機(jī)繼續(xù)接收并處理新數(shù)據(jù)。如果單片機(jī)接

13、收到非法入侵信號(hào)， 直接報(bào)警。單片機(jī)實(shí)時(shí)向數(shù)碼管輸出顯示信號(hào)，數(shù)碼管顯示周?chē)h(huán)境溫度 和氣體數(shù)值。3方案論證與比較防火防盜系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測(cè)器、入侵探測(cè)器、報(bào)警控制器和接警 中心（硬件加軟件）組成。它的最簡(jiǎn)單形式就是本地（家庭、單位）報(bào)警 系統(tǒng)，它的組成部分是火災(zāi)探測(cè)器、入侵探測(cè)器和本地報(bào)警控制器，以及 聲光報(bào)警器。方案一：利用固定點(diǎn)電話聯(lián)網(wǎng)防火防盜報(bào)警系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭防火防盜 報(bào)警，該系統(tǒng)由編程主機(jī)、探測(cè)器、和遙控器組成，一旦發(fā)生警情，能把 報(bào)警信息通過(guò)郵電通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠(yuǎn)程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的固定電話上，同時(shí) 向接警中心報(bào)告，中心聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)可通過(guò)電子地圖、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)音 提示、監(jiān)聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)情況，顯

14、示發(fā)生警情的單位、地址、方位、發(fā)案時(shí)間、所 轄消防大隊(duì)或派出所（巡邏大隊(duì)）經(jīng)歷分布，及時(shí)調(diào)動(dòng)警力做出快速處 理。方案二：通過(guò)傳感器檢測(cè)家庭安全隱患，把檢測(cè)結(jié)果送入單片機(jī)，通 過(guò)單片機(jī)控制報(bào)警燈和聲音報(bào)警器的啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。通過(guò)比較，方案二能滿足我們實(shí)時(shí)快捷的要求，更加簡(jiǎn)單有效，且成 本低，固本設(shè)計(jì)選擇方案二。4系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)4.1 整體硬件設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)的智能家居防火防盜系統(tǒng)是由 AT89S52單片機(jī)為主控制芯片, 使用溫度傳感器、煙霧傳感器和紅外熱釋傳感器采集信息，同時(shí)將采集的 信息傳輸給單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警，溫度和濃度顯示。如圖 4.1所示：溫度傳感器AT89S52單片機(jī)溫度、濃度顯示4

15、.2 單片機(jī)電路AT89S52AT89S52是一種低功耗、高性隆 CMOS8微控制器，具有8K在系統(tǒng)可 編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel左司高密度非乙失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造,與 工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng) 可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單晶片上，擁有靈巧的 8位CPUffi在系統(tǒng) 可編程Flash ,使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超 有效的解決方案。主要性能參數(shù)：兼容 MCS51指令系統(tǒng) ；8k可反復(fù)擦寫(xiě) 1000次 FlashROM 32個(gè)雙向I/O 口； 256x8bit內(nèi)部RAM 3個(gè)16位可編程定時(shí)/ 技術(shù)器中斷；時(shí)

16、鐘頻率 024MHz;2個(gè)串行中斷；可編程UART串行通道;2 個(gè)外部中斷源；共6個(gè)中斷源;2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線；低功耗空閑和掉電模式。本設(shè)計(jì)選用AT89S52作為主控芯片，其管腳如圖4.2所示。圖4.2 AT89S52的管腳圖1 .主要引腳功能說(shuō)明：(1) 18腳：P1 口。P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖級(jí)可以驅(qū)動(dòng)(接收口及輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作 輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào) 拉低時(shí)會(huì)輸出電流。(2)與AT89C51不同之處是，P1.0和P1.1還可分別

17、作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。P1.0 : T2,定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入，始終輸出； P1.1 : T2EX,定時(shí)/ 計(jì)數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制。（3） Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。（1） 第9腳：RST復(fù)位引腳。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè) 機(jī)器周期以上高電平將使單片復(fù)位。（5） 1017腳：P3 口。P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4個(gè)TTL邏輯門(mén)電 路。對(duì)P3 口寫(xiě)入“1”時(shí)，他們內(nèi)部上位電阻拉高電平可作為輸入端口。 此時(shí)，被

18、外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流I。（6） P3 除了作為一般的I/O 線外，更重要的用途是它的第二功 能，如表4.1所?。罕?.1 P3 口的第二功能端口引腳P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7第二功能RXD（串行輸入口）TXD （用行輸出口）INT0 （外中斷0）INT1 （外中斷1）T0 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）T1 （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）此外，P3 口還接收一些用于Flash閃速記憶體編程和程序校驗(yàn)的控制 信號(hào)（7） RST（第9腳）。復(fù)位引腳。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩 個(gè)機(jī)器周期以上高電平將

19、使單片復(fù)位（8）XTAL1 （第18腳）振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入 端。（9） XTAL2（第19腳）振蕩器反相放大器的輸出端。（10） PSEN（第29腳）程序儲(chǔ)存允許（PSEN輸出是外部程序存儲(chǔ)器 的選通信號(hào)，當(dāng) AT89CS52有外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSENB號(hào)（11） ALE/PROG（第30腳）當(dāng)接外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE （地址所存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外部 輸出

20、時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將跳過(guò) 一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖 （PROG。（12） EA/VPP（第31腳）外部訪問(wèn)允許。欲使 CPK訪問(wèn)外部程序存 儲(chǔ)器（地址為0000HH FFFFH , EA端必須保持低電平（接地）。須注意 的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA段狀態(tài)。如EA端為 高電平（節(jié)Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ) 器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp,當(dāng)然這必須是該期間是 使用12V編程電壓Vppo（13） Vcc （第40腳）電源電壓。本次設(shè)計(jì)中采用1

21、2MHz勺晶振，負(fù)載電容相應(yīng)的選為30pf。在晶振電路中主要用到了 XTAL1和XTAL2兩個(gè)引腳：（1）XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘電路工作電路的輸（2）XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出為了保證上電瞬間,RST腳的高電平能持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上，一般 選C3為10uf,R1為10K左右較好。圖4.3單片機(jī)最小系統(tǒng)圖4.3 溫度傳感電路4.3.1 DS18B20 介紹本設(shè)計(jì)的測(cè)溫元件采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20采集的數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào),可以直接發(fā)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。DS18B20數(shù)字溫度計(jì)提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線界面送入DS18B20或從DS1

22、8B20送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線（和地）。讀、寫(xiě)和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。4.3.2 DS18B20工作電路本設(shè)計(jì)DS18B20與單片機(jī)的P2-3相連，采集到溫度信號(hào)后，將數(shù)據(jù) 傳輸給單片機(jī)當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的上限值（本文的上限值是： 45c ）,則LED紅燈點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的溫度值。圖4.4 DS18B20仿真圖4.4 煙霧傳感電路本設(shè)計(jì)中采用的 MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器屬于氣 敏感測(cè)器，是氣-電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量（即濃度）轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量

23、轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到 單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器具有靈敏度高、回應(yīng)快、抗干擾性 好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較 低等優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)采用MQ-2氣體傳感器作為報(bào)警器煙霧信息采集部分的核心。MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。當(dāng)處于200300 C溫度時(shí)，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成 氧的負(fù)離子吸附，使半導(dǎo)體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當(dāng) 與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢(shì)壘受到該煙霧的調(diào)制而變化，就會(huì)引 起表面電導(dǎo)率的變化。利用這一點(diǎn)就可以

24、獲得這種煙霧存在的信息。遇到可燃煙霧（如CH存）時(shí)，原來(lái)吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以 正離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導(dǎo)體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子 狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子密度增加，電阻 值下降。而當(dāng)空氣中沒(méi)有煙霧時(shí)，二氧化錫半導(dǎo)體又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)氧的負(fù)離 子吸附，使電阻值升高到初始狀態(tài)。這就是 MQ-絆導(dǎo)體型可燃性煙霧傳感 器檢測(cè)可燃煙霧的基本原理。圖4.5 MQ-2型傳感器的外觀圖4.6 MQ-2型傳感器的結(jié)構(gòu)圖4.4.1 MQ-2傳感器的特性及主要技術(shù)指標(biāo)MQ-2專(zhuān)感器的一般特點(diǎn)：對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類(lèi)煙霧更為敏感；具有良好的重復(fù)性

25、和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性， 初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長(zhǎng)時(shí)間工作性能好；電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可；加熱電壓50.2V。MQ-2H傳感器的初期穩(wěn)定特性：半導(dǎo)體煙霧傳感器在不通電狀態(tài)存放 一段時(shí)間后，再通電時(shí)，器件并不能立即投入正常工作。這是因?yàn)闊熿F傳 感器中的二氧化錫在不通電的狀態(tài)下會(huì)吸附空氣中的水蒸氣，當(dāng)再次通電 時(shí)需要預(yù)熱幾分鐘使水蒸氣蒸發(fā)后，氣敏電阻才能正常工作。冉通電工作 時(shí)氣敏電阻值達(dá)到穩(wěn)定時(shí)所需要的時(shí)間，定義為初期穩(wěn)定時(shí)間。一般情況 下，不通電時(shí)間越長(zhǎng)，初期穩(wěn)定時(shí)間也越長(zhǎng)，當(dāng)不通電存放時(shí)間達(dá)到 15天 左右時(shí)，初期穩(wěn)定時(shí)間一般需要五分鐘左右。MQ-絆導(dǎo)體煙霧傳感器一月要在較高的溫度 (2

26、004500 C)下工作，所 以需要對(duì)其加熱。由于傳感器一般工作在易燃易爆環(huán)境下，若加熱絲直接 與電源相連，當(dāng)加熱絲局部短路造成器件過(guò)熱或者放電時(shí)，可能引發(fā)事 故。所以必須使用傳感器生產(chǎn)廠家推薦的加熱電壓，使其工作在較安全的 范圍內(nèi)。4.4.2 ADC0832 介紹1.功能特點(diǎn)ADC083是 NS(National?Semiconductor) 公司生產(chǎn)的串行接 口 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，通過(guò)三線接口與單片機(jī)連接，功耗低，性能價(jià)格比較高，適宜在 袖珍式的智能儀器儀表中使用。ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。芯片具有雙數(shù)據(jù)輸 出可作

27、為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的 芯片使能輸入，使多器件連接和處理器控制變得更加方便。通過(guò)DI?數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。其主要特點(diǎn)如下：？ ?8位分辨率，逐次逼近型，基準(zhǔn)電壓為 5V; ? ?5Vl電源供電；？ ?輸入模擬信號(hào)電壓范圍為05V; ? ?輸入和輸出電平與TT濟(jì)口 CMOS容；？ ?在250KHz寸鐘頻率時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32us； ? ?具有兩個(gè)可供選擇的模擬輸入通道； ?功耗低，15mWI2 .外部引腳及其說(shuō)明？?各引腳說(shuō)明如下：？ ?CS-一片選端，低電平有效。？ ?CH0 CH1-一兩路模擬彳S號(hào)輸入端。？ ?DI 兩路模擬輸入選擇輸

28、入端。 ?DO模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果用行輸出端。 ?CLK-串行時(shí)鐘輸入端。？ ?Vcc/REF-正電源端和基準(zhǔn)電壓輸入端。 ?GND-電源地。3 .單片機(jī)對(duì)ADC0832控制原理？一般情況下ADC0832f單片機(jī)的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS CLK DO DI。但由于DOS與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接 口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DG口 DI?并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832工作時(shí)其CS俞入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK體口 DO/DI?的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CSS置于低電平并且保持低 電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器

29、向芯片時(shí) 鐘輸入端CLKS供時(shí)鐘脈沖，DO/D端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù) 信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)之前DI端必須是高電平，表示啟動(dòng)位。在第 2、3個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)之前DI端應(yīng)/&入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能 項(xiàng)見(jiàn)表：表4.2輸入形式配置位選擇通道CH0CH1CH0CH1差分輸入00+-01-單端輸入10-+11+如表4.2所示，當(dāng)配置位2位數(shù)據(jù)為1、0時(shí)，只對(duì)CH0?ft行單通道轉(zhuǎn) 換。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為1、1時(shí)，只對(duì)CH但行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù) 為0、0時(shí)，將CH祚為正卒&入端IN+, CH作為負(fù)卒&入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)配 置2位數(shù)據(jù)為0、1時(shí)，將CH0乍為負(fù)卒&入端I

30、N- , CH1?乍為正卒&入端IN+進(jìn)行 輸入。？到第3個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)之后 DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/D端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DM行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)時(shí)鐘脈沖開(kāi) 始由D郵輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位D7,隨后每一個(gè)脈沖DOS輸出下一位數(shù)據(jù)。 直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DO, 一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是 從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)時(shí)鐘脈沖輸出Dd隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19?個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CSS高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可 以了。因MQ-芥導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此需串聯(lián)一個(gè)參考電阻，再

31、 經(jīng)過(guò)一個(gè)放大電路即可發(fā)送給 ADC0083采集，信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊后傳 送進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理，如圖4.7所示：圖4.7 A/D轉(zhuǎn)換電路3.5 非法入侵電路3.5.1 DYP-ME003紅外人體傳感器傳感器使用DYP-ME00凱外人體傳感器，該傳感器輸出信號(hào)為高電平 時(shí)有人入侵，為低電平時(shí)表示無(wú)人入侵。因在仿真軟件Proteus 7 Professional里沒(méi)有DYP-ME00紅外人體傳感器，故使用按鍵代替。DYP-ME00紅外人體傳感器功能特點(diǎn)如下：1 .全自動(dòng)感應(yīng)：人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開(kāi)感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。2 .光敏控制（可選擇，出廠時(shí)未設(shè)）：可設(shè)

32、置光敏控制，白天或光 線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)。3 .溫度補(bǔ)償（可選擇，出廠時(shí)未設(shè)）：在夏天當(dāng)環(huán)境溫度升高至3032 C,探測(cè)距離稍變短，溫度補(bǔ)償可作一定的性能補(bǔ)償。4 .兩種觸發(fā)方式：（可跳線選擇）（1）不可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間段一結(jié)束，輸出將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖?；?）可重復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果 有人體在其感應(yīng)范圍活動(dòng)，具輸出將一直保持高電平，直到人離開(kāi)后才延 時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖剑ǜ袘?yīng)模塊檢測(cè)到人體的每一次活動(dòng)后會(huì)自動(dòng)順延 一個(gè)延時(shí)時(shí)間段，并且以最后一次活動(dòng)的時(shí)間為延時(shí)時(shí)間的起始點(diǎn) ）。5 .具有感應(yīng)封鎖時(shí)間（默認(rèn)設(shè)置:2.5S封鎖時(shí)間）：感應(yīng)模

33、塊在每一次 感應(yīng)輸出后（高電平變成低電平），可以緊跟著設(shè)置一個(gè)封鎖時(shí)間段，在 此時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接受任何感應(yīng)信號(hào)。此功能可以實(shí)現(xiàn)“感應(yīng)輸出時(shí) 問(wèn)”和“封鎖時(shí)間”兩者的間隔工作，可應(yīng)用于間隔探測(cè)產(chǎn)品；同時(shí)此功 能可有效抑制負(fù)載切換過(guò)程中產(chǎn)生的各種干擾。（此時(shí)間可設(shè)置在零點(diǎn)幾秒一幾十秒鐘）。6 .工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓 DC4.5V-20M7 .微功耗：靜態(tài)電流50微安，特別適合干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn) 品。8 .輸出高電平信號(hào)：可方便與各類(lèi)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接。DYP-ME00隊(duì)體感應(yīng)傳感器的感應(yīng)范圍如圖 4.8所示：圖4.8 DYP-ME003人體感應(yīng)傳感器的感應(yīng)范圍3.6 報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用蜂鳴

34、器和 LED流水燈作為報(bào)警裝置。通過(guò)判斷所接收到 的數(shù)據(jù)來(lái)確定是否報(bào)警，所接受到的數(shù)據(jù)主要來(lái)自溫度傳感器、氣體傳感 器和紅外熱釋傳感器。3.6.1 蜂鳴器當(dāng)單片機(jī)接收到超額溫度信號(hào)或氣體信號(hào)時(shí)，輸出腳BELL輸出高電平,Q1導(dǎo)通，致使蜂鳴器BELL得電工作，發(fā)出報(bào)警聲。如圖4.9所示：圖4.9蜂鳴器報(bào)警電路3.6.2 按鍵按鍵電路一端和地相連一端和AT89S52的P1相應(yīng)端口相連，如圖4.10所示：四個(gè)功能鍵分別為設(shè)置 DYP-ME00凱外人體傳感器、煙霧濃度、火災(zāi) 溫度，加減濃度和溫度上限值。按鍵1:代替DYP-ME00紅外人體傳感器進(jìn)行仿真；按鍵2:火災(zāi)溫度值和煙霧濃度值設(shè)置按鍵，可以設(shè)置

35、火災(zāi)溫度和煙霧濃度的上限值，本設(shè)計(jì)的火災(zāi)溫度上限值為 45,煙霧濃度上限值為2;按鍵3:增加煙霧濃度上限值和溫度上限值；按鍵4:減少煙霧濃度上限值和溫度上限值；圖4.10按鍵電路3.6.3 LED 燈LED燈一端和地相連，一端和 AT89S52的P3 口相應(yīng)端口相連。2個(gè) LED丁分別顯示火災(zāi)或入侵報(bào)警和周?chē)闆r正常。圖4.11 LED顯示電路3.7 顯示電路火災(zāi)溫度和煙霧濃度顯示采用四位七段LED共陽(yáng)數(shù)碼管顯示，其電路圖如4.12所示：圖4.12顯示電路5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)Y、N 超過(guò)報(bào)警上限？_進(jìn)入子程序有無(wú)入5r溫度、l顯示，返回報(bào)篩51蜜赧程圖本論文中，軟件解決的主要問(wèn)題是檢測(cè)溫度傳感器、煙

36、霧傳感器和紅外人體傳感器的溫度信號(hào)、煙霧信號(hào)和非法入侵信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯 示和判斷，在超出預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)候發(fā)出報(bào)警。5.1主程序模塊主程序主要是完成系統(tǒng)初始化、設(shè)置中斷矢量、以及調(diào)用顯示等等。主程序部分如下所示：Main主程序：#include #include ”18b20.h#include display.h#include adc0832.h”unsigned char value=1;unsigned char count=0;void main() TMOD=0x11; /定時(shí)器T1初始化TH1=(65535-1000)/256;TL1=(65535-1000)%256;EA=1

37、;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;Init_DS18B20();/P0=0xff; /P1=0xff;P3=0xff;while(1) Scan_Key();baojin()value = ReadAdc0832(0)溫度芯片初始化 初始化斷口;/讀取溫度傳感器的溫度5.2溫度采集處理模塊本次設(shè)計(jì)由于采用集成數(shù)字溫度傳感器 DS18B20所以不需A/D轉(zhuǎn)換。本次設(shè)計(jì)中為了演示方便，將溫度傳感器的報(bào)警限設(shè)為45C,而在實(shí)際當(dāng)中其溫度報(bào)警限為60Co溫度采集轉(zhuǎn)換流程圖如圖5.2所示：18b20 程序：#includesbit DQ = P2A3;void Delay(int num

38、)/ 延時(shí)函數(shù) 2uS/次 while(num-); void Init_DS18B20(void)/ 初始化 ds18b20 unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 復(fù)位Delay(8);/稍做延時(shí)DQ = 0;/單片機(jī)將DQ拉低Delay(80); / 精確延時(shí)大于480usDQ = 1;/拉高總線x=1則初始化Delay(14);/稍作延時(shí)后，若x=0則初始化成功,失敗x=DQ;Delay(20); unsigned char ReadOneChar(void)/讀一個(gè)字節(jié)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8

39、;i0;i-) DQ = 0; /給脈沖信號(hào)dat=1;DQ = 1; /給脈沖信號(hào)if(DQ) dat|=0x80;Delay(4); return(dat); void WriteOneChar(unsigned char dat)/ 寫(xiě)一個(gè)字節(jié) unsigned char i=0;for (i=8; i0; i-) DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay(5);DQ = 1;dat=1;unsigned int ReadTemperature(void)/讀取溫度unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0;f

40、loat tt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / WriteOneChar(0x44); / Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / WriteOneChar(0xBE); /跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作讀取溫度寄存器a=ReadOneChar(); / 讀低 8 位 b=ReadOneChar(); / 讀高 8 位t=b;t=8;t二t|a;tt=t*0.0625;放大10倍輸出并四舍五入t= tt*10+0.5;/ return(t);5.3煙霧采集處理模塊1 .標(biāo)度變換概念智能儀器檢

41、測(cè)的物理量，一般都是由傳感器轉(zhuǎn)換為電量，在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)后得到與被測(cè)量相對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。也就是說(shuō)，在不同的智能化儀 器中，同樣的數(shù)字量所代表的物理量及其值是不同的。通常采用一定的處 理技術(shù)將這些數(shù)字量轉(zhuǎn)換為具有不同綱量的相應(yīng)物理量，這一技術(shù)稱(chēng)為標(biāo) 度變換2 .標(biāo)度變換的原理若被測(cè)量物理量的變換范圍在 A0-Am(即傳感器的測(cè)量上下限),物理 量的實(shí)際測(cè)量值為 Ax;而A0對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為 N0 ,Am所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為 Nm, Ax對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為Nx;若同時(shí)包括傳感器再內(nèi)的整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 是線性的，則標(biāo)度變換公式為：Ax=A0+(Am-A0)*(Nx-N0)/(Nm-N0)(5-3-1 )本設(shè)

42、計(jì)中由于采集的是負(fù)載電阻的電壓值，進(jìn)而得出氣敏感測(cè)器的電 阻值，從而求得對(duì)應(yīng)的濃度值。為了便于后面的處理，首先采集電壓值并 進(jìn)行標(biāo)度變換，則有：Ax=A0+(Am-A0)*(Nx-N0)/(Nm-N0)=0+(5-0)*(Nx-0)/(255-0)=Nx/51(5-3-2 )3 .數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)ADC080的IN0、IN1進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存 入指定存儲(chǔ)器單元，由中斷服務(wù)程序完成。每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷0,中斷到來(lái)說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過(guò)中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到 的數(shù)據(jù)并進(jìn)行標(biāo)度變換。注意：當(dāng)cs由高變低時(shí)，選中ADC0832在時(shí)鐘的上升沿，DI端的數(shù) 據(jù)移入

43、ADC083內(nèi)部的多路地址移位寄存器。在第一個(gè)時(shí)鐘期間，Dl為高，表示啟動(dòng)位，緊接著輸入兩位配置位。當(dāng)輸入啟動(dòng)位和配置位后，選 通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開(kāi)始。轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期延遲，以使 選定的通道穩(wěn)定。ADC083領(lǐng)著在第4個(gè)時(shí)鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸 出時(shí)先輸出最高位(D7-DO);輸出完轉(zhuǎn)換結(jié)果后，又以最低位開(kāi)始重新輸 出一遍數(shù)據(jù)(D7-DO),兩次發(fā)送的最低位共享。當(dāng)片選cS為高時(shí)，內(nèi)部所有寄存器清0,輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。如果要再進(jìn)行一次模傲轉(zhuǎn)換，片選 cs必 須再次從高向低跳變，后面再輸入啟動(dòng)位和配置位。ADC0832 程序：ifndef _ADC0832_H_#define

44、_ADC0832_H_#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int extern void _nop_ (void);uchar ReadAdc0832( uchar channel );/ADC0832 端 口定義sbit P3_2 = P2A1; /scksbit P3_3 = P2 A2; /IOsbit P3_4 = P2A0； / 片選#defineADC0832_SCK_HP3_2 = 1#defineADC0832_SCK_LP3_2 = 0#defineADC0832_DIDO_HP

45、3_3 = 1#defineADC0832_DIDO_LP3_3 = 0#defineADC0832_DIDOP3_3#defineADC0832_CS_HP3_4 = 1#defineADC0832_CS_LP3_4 = 0uchar ReadAdc0832(uchar channel)/adc0832 讀數(shù)據(jù) uchar i = 0;/ 初始化uchar outdata = 0;/當(dāng)cs由高變低時(shí)，選中 ADC0832在時(shí)鐘的上升沿，DI端的數(shù)據(jù)移入ADC0832部的多路地址移位寄存器ADC0832_CS_L; / 使能ADC0832_DIDO_H;ADC0832_SCK_L; / 第一次

46、觸發(fā)_nop_();_nop_();ADC0832_SCK_H;_nop_();_nop_();ADC0832_DIDO_H;ADC0832_SCK_L; 第二次觸發(fā) _nop_()；_nop_()；ADC0832_SCK_H;_nop_()；_nop_()；if( channel = 1 )ADC0832_DIDO_H; else ADC0832_DIDO_L;ADC0832_SCK_L; 第三次觸發(fā)_nop_()；_nop_()；ADC0832_SCK_H;_nop_()；_nop_()；ADC0832_SCK_L;_nop_()；_nop_()；ADC0832_DIDO_H; /置為輸入

47、準(zhǔn)備讀數(shù)據(jù) ADC0832_SCK_H;_nop_()；_nop_()；outdata = 0;/ 初始化for( i = 1; i = 8; i+ ) /讀數(shù)據(jù) DJ D0if( ADC0832_DIDO = 1 )outdata |= 0x01;ADC0832_SCK_H;ADC0832_SCK_L;outdata = outdata 1; / 左移一位ADC0832_CS_H;return outdata;#endif(1)(2)LGD-HED LMX4K/Um 白TOMPOT ROTRUHE nimn.-D值用+ +*工、以 守守fcEbu zabb 求青產(chǎn) 工效/ 4aM/t團(tuán)應(yīng)m6

48、-H36程序調(diào)試與分析在硬件支持的環(huán)境下，用 proteus設(shè)計(jì)好的電路，Keil編好的程序編 譯成芯片可識(shí)別的S51檔，利用PC機(jī)寫(xiě)進(jìn)proteus程序圖芯片內(nèi)進(jìn)行仿 真測(cè)試，并對(duì)其出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行修改，由圖 6.1可看出最終調(diào)試成功。圖6.1 keil 編譯程序成功圖6.2 keil 生成hex檔圖6.3 proteus 調(diào)用keil的hex檔進(jìn)行仿真編譯成功之后，仿真的開(kāi)始進(jìn)入防火防盜報(bào)警模式。圖6.4防火防盜報(bào)警模式當(dāng)火災(zāi)溫度大于或等于45 C時(shí)，啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警。圖6.5溫度超標(biāo)報(bào)警-15T5. Fr*m”；F*L 4儲(chǔ)*中一(3)- cx當(dāng)煙霧濃度大于或等于2時(shí)，啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警。6.6溫濃

49、度超標(biāo)報(bào)警(4)當(dāng)檢測(cè)到非法入侵時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。圖6.7非法入侵報(bào)警(5)當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到非法入侵和火災(zāi)報(bào)警時(shí)，LED錄燈亮，表示情況正常圖6.8正常情況不報(bào)警總結(jié)智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)可保障人們財(cái)產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi) 和爆炸事故以及非法入侵的發(fā)生，它是防火、防盜和安全生產(chǎn)所必備的儀 器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。本論文設(shè)計(jì)的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)主要由溫度信號(hào)采集電路、 氣體信號(hào)采集電路和人體紅外采集信號(hào)與單片機(jī)控制電路構(gòu)成。根據(jù)設(shè)計(jì) 要求、使用環(huán)境、成本等因素，選用 DS18B2嗷字溫度彳感器、MQ-2型半 導(dǎo)體電阻式氣體傳感器 DYP-ME00溝外人體傳感器和 AT89S52單

50、片機(jī)。 DS18B20字溫度傳感器采用 DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而 成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小 空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感 器屬于氣敏感測(cè)器，是氣-電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量 （即 濃度）轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字 量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工 作。MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器具有靈敏度高、回應(yīng)快、 抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維 護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。DYP-ME00認(rèn)

51、體感應(yīng)傳感器是一款基于紅外線技術(shù)的 自動(dòng)控制產(chǎn)品，靈敏度高，可靠性強(qiáng)，超低電壓工作模式，廣泛應(yīng)用于各 類(lèi)自動(dòng)感應(yīng)電器設(shè)備,尤其是干電池供電的自動(dòng)控制產(chǎn)品中。AT89S52單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB在線可編程Flash存儲(chǔ)器的單片機(jī)，應(yīng)用普 遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合我 們所要制作的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。在本論文研制的報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使防 火防盜報(bào)警系統(tǒng)的功能更加完善，安全性更高。致謝參考文獻(xiàn)1 GB50116-98火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范M.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社.2李群芳，肖看.單片機(jī)原理、界面及應(yīng)用一一嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ).北京：清

52、華大學(xué)出版社,2005.3譚浩強(qiáng)著.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,20064張義和，王敏男，許宏昌，等.例說(shuō)51單片機(jī).北京:人民郵電出版 社,2008.5周麗娜.Protel99SE電路設(shè)計(jì)技術(shù).北京：中國(guó)鐵道出版社，20096郁有文，常健，程繼紅等.傳感器原理及工程應(yīng)用(第三版).西安：西 安電子科技大學(xué)出版社,2008.7謝望.煙霧傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).儀器儀表用 戶,2006,13(5):1-2.8李永生，楊莉玲.半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究.傳感器技術(shù)，2002(3):13.附錄1基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng)仿真圖附錄2基于單片機(jī)的智能家居防火防盜報(bào)警系統(tǒng) 程序源

53、代碼1. Main主程序：#include#include ”18b20.h#include display.h#include adc0832.h”unsigned char value;unsigned char count=0;void main()TMOD=0x11; /定時(shí)器T1初始化TH1=(65535-1000)/256;TL1=(65535-1000)%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;TR1=1;Init_DS18B20(); /溫度芯片初始化P0=0xff; /初始化斷口P1=0xff;P3=0xff;while(1) Scan_Key()baojin(

54、);value = ReadAdc0832(0);)2.DS18B20程序： #include ”18b20.h#include sbit DQ = P2A3; void Delay(int num) while(num-); /延時(shí)函數(shù) 2uS/次 void Init_DS18B20(void)/ 初始化 ds1820 unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ 復(fù)位Delay(8); / 稍做延時(shí)DQ = 0;/單片機(jī)將DQ拉低Delay(80); /精確延時(shí)大于480usDQ = 1;/拉高總線Delay(14);x=DQ; /稍做延時(shí)后，如果x=0則初始化成功,x=1則初始化失敗Delay(20); unsigned char ReadOneChar(void)/讀一個(gè)字節(jié)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0; for (i=8;i0;i-) DQ = 0;/給脈沖信號(hào)dat=1;DQ = 1; /給脈沖信號(hào)if(DQ) dat|=0x80;Delay(4);ret