基于STC89C52的智能煙霧檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)論文

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青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）I摘 要當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時(shí)代，在利用信息的過(guò)程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。隨著這些系統(tǒng)能力的增強(qiáng)，傳感器的作用越來(lái)越重要。傳感器已成為自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來(lái)越明顯。為了提高對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和了解，尤其是對(duì)煙霧傳感器的深入研究以及其用法與用途，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)了這一煙霧監(jiān)控系統(tǒng)。本論文以電阻式煙霧傳感器和單片機(jī)技術(shù)為核心并與其他電子技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種技術(shù)水平較好的煙霧報(bào)警器。其中選用 MQ-2 型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測(cè)，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)。選用的 STC12C5410AD 單片機(jī)，其整合了A/D 轉(zhuǎn)換、硬件乘法器、硬件脈寬調(diào)制器等資源，具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，是目前同類技術(shù)中性價(jià)比較高的產(chǎn)品。STC12C5410AD 單片機(jī)和 MQ-2 型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器為核心設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警、故障自診斷、濃度顯示、報(bào)警限設(shè)置、延時(shí)報(bào)警及與上位機(jī)串口通信等功能。該煙霧報(bào)警器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的煙霧報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞: 傳感器；煙霧報(bào)警器； STC12C5410AD 單片機(jī)青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）IIAbstractThe world has entered the information age, in the course of the use of information, we must first resolve is to obtain accurate and reliable information, and sensor is to obtain information in the field of natural and production of the main ways and means. In modern industrial production, especially in automated production processes, use a variety of sensors to monitor and control the various parameters of the manufacturing process, so that equipment or the best work in the normal state, and to reach the best quality products. With the enhanced capacity of these systems, sensors have become increasingly important. Sensors have become automated systems and robotics in a key component, as the system composed of a structure, its importance has become increasingly apparent. In order to improve awareness and understanding of the sensor, especially for smoke sensor in-depth research, and its use and purpose, this paper microcomputer with the sensor technology development and design of this smoke control system. In this thesis, smoke sensors and resistive technology as the core MCU and other electronic technology with the combination of skills to design a better smoke alarm. Which use MQ-2 combustible gas sensor type semiconductor Smoke Sensors detect smoke, have high sensitivity, fast response, the advantages of anti-interference ability, and low-cost, long life. Selected STC12C5410AD microcontroller, which integrates A / D conversion, hardware multiplier, the hardware resources such as pulse width modulator with a high speed, low power consumption, the advantages of superior anti-jamming, is similar in cost-effective high technology products. To STC12C5410AD microcontroller and MQ-2-type semiconductor resistance type smoke sensor as the core design of the smoke alarm can achieve sound and light alarm, fault diagnosis, concentration display, alarm limit settings, delay alarm and serial communication with PC functions. The smoke alarm is a simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive, intelligent smoke detectors, has some practical value. Key words：sensors ; smoke alarm ; STC12C5410AD SCM 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）目 錄摘 要 ...............................................................IAbstract...........................................................II1 緒論 ..........................................................- 1 -1.1 研究智能煙霧報(bào)警器的背景與意義 ..........................- 1 -1.2 智能煙霧報(bào)警研究現(xiàn)況 ....................................- 1 -1.3 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn) ........................................- 2 -2 煙霧報(bào)警系統(tǒng)的方案選擇與論證 ..................................- 3 -2.1 系統(tǒng)總體功能概述 ........................................- 3 -2.2 單片機(jī)的選擇 ............................................- 3 -2.3 煙霧傳感器的選擇 ........................................- 4 -2.4 溫度傳感器選擇 ..........................................- 5 -2.5 無(wú)線發(fā)射接收模塊的選擇 ..................................- 7 -3 煙霧報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..........................................- 8 -3.1 無(wú)線模塊電壓調(diào)節(jié)電路 ....................................- 8 -3.2 無(wú)線接受模塊電路 ........................................- 8 -3.3 無(wú)線發(fā)射模塊電路 .......................................- 10 -3.4 LCD1602 液晶顯示模塊 ....................................- 12 -3.5 聲光報(bào)警電路 ...........................................- 13 -3.6 煙霧檢測(cè)電路 ...........................................- 14 -3.7 溫度檢測(cè)電路 ...........................................- 14 -4 煙霧報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .........................................- 16 -4.1 主程序設(shè)計(jì) .............................................- 16 -4.2 聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì) .......................................- 17 -4.3 按鍵模塊程序設(shè)計(jì) .......................................- 18 -5 實(shí)際測(cè)試 .....................................................- 19 -5.1 測(cè)試設(shè)備 ...............................................- 19 -5.2 測(cè)試結(jié)果 ...............................................- 19 -結(jié) 論 .......................................................- 20 -致 謝 .......................................................- 21 -青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）參考文獻(xiàn) .......................................................- 22 -附 錄 .......................................................- 23 -青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 1 -1 緒論1.1 研究智能煙霧報(bào)警器的背景與意義世界上無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生各種各樣的災(zāi)難。其中，最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一就是火災(zāi)?；馂?zāi)是發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，幾乎每天都有發(fā)生。據(jù)各種相關(guān)的資料和數(shù)據(jù)顯示，全球每年大約發(fā)生火災(zāi)六千萬(wàn)至七千萬(wàn)次，每年全球死于火災(zāi)的人數(shù)約為七千人 [1]。其中，由于歐美類的發(fā)達(dá)國(guó)家的生活水平及消防措施和技術(shù)比較發(fā)達(dá)先進(jìn)，雖然歐美地區(qū)發(fā)生的火災(zāi)較多，但是死亡人數(shù)卻比較少；相比而言，由于亞洲地區(qū)的發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不高和消防設(shè)施不完善，雖然火災(zāi)發(fā)生頻率較低，但人員傷亡較多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，七十年代，我國(guó)因火災(zāi)導(dǎo)致的年平均損失不超過(guò) 2.5 億元；八十年代，火災(zāi)年平均損失將近 3.2 億元。進(jìn)入九十年代，尤其從 1993 年開(kāi)始，火災(zāi)造成的年均死亡人數(shù)是兩千多，由此導(dǎo)致的直接年均財(cái)產(chǎn)損失升至十幾億元， 。隨著城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市各式各樣的建筑日益增多，這很大程度地增加了火災(zāi)隱患，火災(zāi)發(fā)生的頻率及其造成的損失呈逐年上升趨勢(shì)。一旦出現(xiàn)火災(zāi)，這會(huì)嚴(yán)重威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)。隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火災(zāi)給人們?cè)斐傻奈：Ψ秶粩鄶U(kuò)大。人們逐漸認(rèn)識(shí)到監(jiān)控預(yù)警和消防工作的重要性，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并且其自身的技術(shù)水平也在隨著人們需求的不斷地提高。火災(zāi)發(fā)生的早期，會(huì)使得燃燒物質(zhì)分解，析出大量的有毒氣體 CO，人們可能在毫無(wú)察覺(jué)火情的情況下就發(fā)生了 CO 中毒，從而無(wú)力逃生，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到 CO 濃度的變化，為人們提供 CO 濃度超標(biāo)報(bào)警信息，通知人們及時(shí)疏散。迅速監(jiān)測(cè)火情是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的重要功能，能最大限度地降低火災(zāi)帶來(lái)的生命財(cái)產(chǎn)損失。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能對(duì)火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確報(bào)警，有著防止和減少火災(zāi)危害、保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.2 智能煙霧報(bào)警研究現(xiàn)況近年來(lái)，世界各國(guó)都逐漸開(kāi)始重視起采用無(wú)線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。這種系統(tǒng)引入了無(wú)線電通信技術(shù)，利用無(wú)線通信方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信方式，將大多的電器裝置通過(guò)無(wú)線連接方式進(jìn)行信息傳輸與控制 [2]。起初，這青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 2 -種無(wú)線模式因價(jià)格昂貴，只會(huì)用在一些比較難布線的場(chǎng)所。隨著科技不斷的發(fā)展，元器件的價(jià)格不斷降低，無(wú)線火災(zāi)報(bào)警器的成本也隨之減低，而且其具有安裝簡(jiǎn)便、對(duì)建筑物無(wú)損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，因此，現(xiàn)在起廣泛地用于各類建筑和場(chǎng)所，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。無(wú)線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要分為以下幾種方式：分散式、集中式和分布式。分散式系統(tǒng)由非智能型控制器若干智能型探測(cè)節(jié)點(diǎn)組成，由探測(cè)節(jié)點(diǎn)完成火災(zāi)狀態(tài)的判斷;集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測(cè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，探測(cè)節(jié)點(diǎn)僅將火災(zāi)參量傳送給控制器，由控制器智能地判斷火災(zāi)狀態(tài)；分布式系統(tǒng)的控制器和探測(cè)節(jié)點(diǎn)均為智能型，也是今后火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展方向。1.3 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)本設(shè)計(jì)旨在開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警的智能煙霧報(bào)警系統(tǒng)。智能煙霧報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)集信號(hào)檢測(cè)、傳輸、處理、報(bào)警于一體的系統(tǒng)，另外本設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)是采用無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)姆绞綄熿F報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)慕K端報(bào)警裝置上面，該智能煙霧報(bào)警系統(tǒng)是以 STC89C52RC 和 STC11F02E 兩塊單片機(jī)作為控制中心，接收、處理火災(zāi)探測(cè)器輸出的煙霧濃度信號(hào)，并進(jìn)行聲光報(bào)警。本設(shè)計(jì)主要完成以下工作：(1)基于 STC89C52RC 的煙霧報(bào)警檢測(cè)設(shè)計(jì)方案。(2)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20、煙霧傳感器 MQ-2、NRF24L01 無(wú)線收發(fā)器的選擇以及與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)。(3)LCD1602 液晶顯示器與單片機(jī)的硬件連接。(4)設(shè)計(jì)主要軟件程序模塊，完成軟件設(shè)計(jì)。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 3 -2 煙霧報(bào)警系統(tǒng)的方案選擇與論證2.1 系統(tǒng)總體功能概述煙霧報(bào)警系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、無(wú)線發(fā)送接收模塊、聲光報(bào)警模塊組成。它由煙霧傳感器模塊和溫度傳感器模塊檢測(cè)周圍環(huán)境，時(shí)時(shí)把測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)判斷是否有火情。2.2 單片機(jī)的選擇方案一： PIC 系列單片機(jī)。PIC 系列單片機(jī)的 CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，分別有 33、35、58 條指令(視單片機(jī)的級(jí)別而定)，屬精簡(jiǎn)指令集。 [3]而 51 系列有111 條指令，AVR 單片機(jī)有 118 條指令，都比前者復(fù)雜。采用 Haryard 雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快(指令周期約 160～200nS)，它能使程序存儲(chǔ)器的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)并行處理，這種指令流水線結(jié)構(gòu)，在一個(gè)周期內(nèi)完成兩部分工作，一是執(zhí)行指令，二是從程序存儲(chǔ)器取出下一條指令，這樣總的看來(lái)每條指令只需一個(gè)周期(個(gè)別除外)，這也是高效率運(yùn)行的原因之一。此外，它還具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但是此單片機(jī)只有 5 個(gè)專用寄存器在編程過(guò)程中帶來(lái)了不少麻煩。方案二： AVR 系列單片機(jī)。此種單片機(jī)內(nèi)資源豐富，接口也很強(qiáng)大，具有 A\D 轉(zhuǎn)換等電路，保密性也不錯(cuò)，在很多場(chǎng)合可以替代 51 系列單片機(jī)，但是對(duì)位進(jìn)行操作時(shí)，AVR 系列單片機(jī)并不能直接對(duì) RAM 中的某位進(jìn)行位操作，必須通過(guò)狀態(tài)寄存器 SREG 的 T 進(jìn)行中轉(zhuǎn)。顯然，AVR 對(duì)位的操作復(fù)雜一些。方案三：MCS-51 系列單片機(jī)。51 系列的單片機(jī)優(yōu)點(diǎn)之一在于，它從內(nèi)部硬件到軟件有著一套完整的按位操作系統(tǒng)，即位處理器，也稱布爾處理器，它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)，而是位，這就意味著它不僅能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，例如傳送、置位、清零、測(cè)試等，還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，這一點(diǎn)使其他種類單片機(jī)很難實(shí)現(xiàn)的。此外，51 系列單片機(jī)還在片內(nèi)RAM 區(qū)間特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，單元地址為 20H~2FH 的十六個(gè)字節(jié)，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理，使用起來(lái)靈活方便，使得使用者在操作時(shí)更加得心應(yīng)手。51 系列單片機(jī)代表型號(hào)有 AT89C51，AT89C52，STC89C51，STC89C52。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 4 -而 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS-51 內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 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。因此優(yōu)先選擇 STC89C52 單片機(jī)作為本系統(tǒng)的控制器。STC89C52 的引腳圖如圖 2-3 所示。 P1.023567RST9XGNDEALVCUstc圖 2-3 STC89C52 的引腳圖2.3 煙霧傳感器的選擇煙霧傳感器的功能：當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，它能把火災(zāi)產(chǎn)生的各種非電量參數(shù)(如煙霧，溫度)變成電量參數(shù)傳送給控制器；其特點(diǎn)是模擬量傳輸，跟隨各種非電量參數(shù)的變化而變化，火災(zāi)探測(cè)器根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的物理現(xiàn)象可以分為：氣敏型、感溫型、感煙型、感光型、感聲型五大類 [4]。方案一:感溫探測(cè)器感溫火災(zāi)探測(cè)器是對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度參數(shù)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器。按照它對(duì)環(huán)境溫度或溫度變化的響應(yīng)，可分為：定溫、差溫、差定溫三種形式。單一的感溫探測(cè)器靈敏度低、探測(cè)范圍小，對(duì)陰燃情況不響應(yīng)，因此不適用于火災(zāi)早期的探測(cè)[6].方案二：感煙探測(cè)器感煙探測(cè)器主要響應(yīng)燃燒或熱解產(chǎn)生的固體液體微粒即煙霧粒子的探測(cè)器，主要用來(lái)探測(cè)可見(jiàn)或不可見(jiàn)的燃燒產(chǎn)物及起火速度緩慢的初期火災(zāi)。感煙探測(cè)器具有非常好的早期報(bào)警功能，即使在不太好的環(huán)境條件場(chǎng)所也會(huì)有比較好的青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 5 -探測(cè)效果，它一般適用于極高的房屋或空心花板或地下室中。感煙探測(cè)器適用于火災(zāi)前期及早期，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱。方案三：氣體探測(cè)器氣體檢測(cè)儀器是一種檢測(cè)氣體濃度的儀器，該儀器適用于存在可燃或有毒氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所，能長(zhǎng)期連續(xù)檢測(cè)空氣中被測(cè)氣體爆炸下限以內(nèi)的含量。可廣泛應(yīng)用于燃?xì)?，石油化工，冶金，鋼鐵，煉焦，電力等存在可燃或有毒氣體的各個(gè)行業(yè)，是保證財(cái)產(chǎn)和人身安全的理想監(jiān)測(cè)儀器。 方案四：圖像探測(cè)器圖像火災(zāi)探測(cè)器是針對(duì)室外、隧道和室內(nèi)高大空間的特殊需求而開(kāi)發(fā)的工業(yè)等級(jí)的火災(zāi)探測(cè)器。該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了“眼睛和大腦”的完美統(tǒng)一，能在各種復(fù)雜環(huán)境下對(duì)火情做出準(zhǔn)確的判斷，同時(shí)提供視頻、網(wǎng)絡(luò)、開(kāi)關(guān)量三種報(bào)警方式，可靈活接入各類火災(zāi)報(bào)警體系。方案五：紅、紫外火焰探測(cè)器探測(cè)器可探測(cè)碳?xì)浠衔锶紵鹧?，如氫氣、羥基化合物以及金屬和無(wú)機(jī)物燃燒火焰火警。探測(cè)器對(duì)紫外和紅外傳感器接收信號(hào)的頻率、亮度和持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分析，任何一個(gè)傳感器在接收到火焰發(fā)射頻譜后都能夠引發(fā)報(bào)警。探測(cè)器能夠在高/低溫，高濕，震動(dòng)等最苛刻的環(huán)境下工作。煙霧濃度是早期火災(zāi)發(fā)生的重要特性參數(shù)之一，在較大范圍的監(jiān)視場(chǎng)所，煙霧探測(cè)一直被廣泛使用的火災(zāi)探測(cè)方法。煙霧報(bào)警器就是通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙感器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器 [5]。? 為了將人們的生命財(cái)產(chǎn)安全損失降至最低，為此本設(shè)計(jì)主要采用了能比較早檢測(cè)到火情的煙霧傳感器 MQ-2 進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.4 溫度傳感器選擇本系統(tǒng)中的溫度傳感器采用的是 DS18B20 芯片，其特點(diǎn)是采用獨(dú)特的單總線接口方式，只需要一條總線接口就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用。該器件無(wú)需外部元件，可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為 3.0V 至5.5V，無(wú)需備用電源，測(cè)量溫度范圍為-55℃至+125℃ 。精度為±0.5℃。DS18B20 的方框圖如圖 2-4 所示。DS18B20 有三個(gè)主要數(shù)字部件： 1）64 位激青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 6 -光 ROM，2）溫度傳感器，3）非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。器件用如下方式從單線通訊線上汲取能量：在信號(hào)線處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電。DS18B20 也可用外部 5V 電源供電。圖 2-4 DS18B20 的方框圖DS18B20 是用一個(gè)高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個(gè)門周期，內(nèi)部計(jì)數(shù)器在這個(gè)門周期內(nèi)對(duì)一個(gè)低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)得到溫度值。計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對(duì)應(yīng)于-55℃的一個(gè)值。如果計(jì)數(shù)器在門周期結(jié)束前到達(dá) 0，則溫度寄存器（同樣被預(yù)置到-55℃ ）的值增加，表明所測(cè)溫度大于 -55℃。同時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位到一個(gè)值，這個(gè)值由斜坡式累加器電路確定，斜坡式累加器電路用來(lái)補(bǔ)償感溫振蕩器的拋物線特性。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時(shí)知道在給定溫度下計(jì)數(shù)器的值和每一度的計(jì)數(shù)值。然后計(jì)數(shù)器又開(kāi)始計(jì)數(shù)直到 0，如果門周期仍未結(jié)束，將重復(fù)這一過(guò)程 [6]。斜坡式累加器用來(lái)補(bǔ)償感溫振蕩器的非線性，以期在測(cè)溫時(shí)獲得比較高的分辨力。這是通過(guò)改變計(jì)數(shù)器對(duì)溫度每增加一度所需計(jì)數(shù)的值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時(shí)知道在給定溫度下計(jì)數(shù)器的值和每一度的計(jì)數(shù)值。DS18B20 內(nèi)部對(duì)此計(jì)算的結(jié)果可提供 0.5℃的分辨力。溫度以 16bit 帶符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式讀出。數(shù)據(jù)通過(guò)單線接口以串行方式傳輸。DS18B20測(cè)溫范圍-55 ℃~+125℃，以 0.5℃遞增。如用于華氏溫度，必須要用一個(gè)轉(zhuǎn)換因子查找表。DS18B20 內(nèi)溫度表示值為 1/2℃LSB，如圖 2-5 所示 9bit 格式：青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 7 -圖 2-5 溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系最高有效（符號(hào)）位被復(fù)制充滿存儲(chǔ)器中兩字節(jié)溫度寄存器的高 MSB 位，由這種“符號(hào)位擴(kuò)展”產(chǎn)生出了示于圖 2-4 的 16bit 溫度讀數(shù)?？捎孟率龇椒ǐ@得更高的分辨力。首先，讀取溫度值，將 0.5℃位 （LSB）從讀取的值中截去，這個(gè)值叫做 TEMP_READ。然后讀取計(jì)數(shù)器中剩余的值，這個(gè)值是門周期結(jié)束后保留下來(lái)的值(COUNT_REMAIN)。最后，我們用到在這個(gè)溫度下每度的計(jì)數(shù)值(COUNT_PER_C)。用戶可以用下面的公式計(jì)算實(shí)際溫度值：（2-1）COUNT_PER-_MAINTEMPRAU=P_ED-0.25=C2.5 無(wú)線發(fā)射接收模塊的選擇無(wú)線收發(fā)模塊有 NRF 系列、PT2262/ PT2272、CC1101 、等等一系列的無(wú)線收發(fā)模塊，綜合性價(jià)比、實(shí)用性、簡(jiǎn)潔性和傳輸距離本設(shè)計(jì)選擇 NRF24L01作為收發(fā)模塊。NRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于 2.4 GHz～2.5 GHz 頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強(qiáng)型 ShockBurst 技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低,在以-6 dBm 的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有 9 mA;接收時(shí)，工作電流只有 12.3 mA。nRF24L01 還可以兼容NRF24L01、 nRF24L01+、 nRF24LE1、nRF24LU1 等無(wú)線模塊，并且它們?cè)谝欢l件下可以互相通信。本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)所使用的 NRF24L01 最大的傳輸距離大約為 5m～10m。此無(wú)線發(fā)射模塊可以運(yùn)用在以下方面：無(wú)線鼠標(biāo)，鍵盤(pán)，游戲機(jī)操縱桿；無(wú)線數(shù)據(jù)通訊，安防系統(tǒng)，遙控裝置，智能運(yùn)動(dòng)設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，所以綜合考慮選擇 NRF24L01 作為無(wú)線收發(fā)器。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 8 -3 煙霧報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 無(wú)線模塊電壓調(diào)節(jié)電路由于本設(shè)計(jì)采用的是無(wú)線火災(zāi)信號(hào)傳輸，所用的無(wú)線發(fā)送傳輸模塊是NRF24L01,該模塊所需要的標(biāo)準(zhǔn)電壓值為 3.3V，由于其他部分的電壓值是5V，所以，需要將 5V 的電壓值轉(zhuǎn)換成 3.3V 的電壓值。本設(shè)計(jì)采用的是 AMS1117 來(lái)調(diào)節(jié)電壓，AMS1117 是一個(gè)低漏失電壓調(diào)整器，它的穩(wěn)壓調(diào)整管是由一個(gè) PNP 驅(qū)動(dòng) NPN 管組成的，漏失電壓定義為：VDROP=VBE+VSAT。 AMS1117 有固定和可調(diào)兩個(gè)版本可用，輸出電壓可以是：1.2V，1.5V，1.8V，2.5V，2.85V，3.0V，3.3V ，和 5.0V。片內(nèi)過(guò)熱切斷電路提供了過(guò)載和過(guò)熱保護(hù)，以防環(huán)境溫度造成過(guò)高的結(jié)溫 [7]。 為了確保 AMS1117 的穩(wěn)定性，對(duì)可調(diào)電壓版本，輸出需要連接一個(gè)至少22μF 的鉭電容。對(duì)于固定電壓版本，可采用更小的電容，具體可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用確定。通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。 AMS1117 內(nèi)部集成過(guò)熱保護(hù)和限流電路，是電池供電和便攜式計(jì)算機(jī)的最佳選擇。用 AMS1117-3.3 把 5V 電壓轉(zhuǎn)換為 3.3V 的轉(zhuǎn)換電路如圖 3-1 所示。圖 3-1 AMS1117 電壓轉(zhuǎn)換電路圖3.2 無(wú)線接受模塊電路無(wú)線接受模塊的控制芯片我們選擇的是 STC11F02E，它是北京宏晶公司生產(chǎn)的，采用宏晶第六代加密技術(shù)，超低功耗，有很強(qiáng)的抗干擾、抗靜電性能，青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 9 -RST1XD2345IN0678GP.VCUstcf速度快，1 個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，可用低頻晶振，大幅降低了 EMI（電磁干擾） 。 [8]輸入/輸出口多，最多有 16 個(gè) I/O 口，復(fù)位腳如當(dāng) I/O 口使用，可省去外部復(fù)位電路。圖 3-2 為 STC11F02E 的引腳圖。圖 3-2 STC11F02E 的引腳圖STC11F02E 的主要特性：(1)1 個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，增強(qiáng)型 8015 內(nèi)核，速度比普通 8051 快 6-12 倍。(2)工作電壓：5.5V-4.1V/3.7V(5V 單片機(jī))。(3)工作頻率：0-35MHz ，相當(dāng)于普通 8051 的 0-420MHz。(4)通用 I/O 口有 12 個(gè)，復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉?？稍O(shè)置成四中模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，強(qiáng)推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開(kāi)漏每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大不要超過(guò) 100mA。(5)ISP（在系統(tǒng)可編程）/LAP （在應(yīng)用可編程） ，無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器可通過(guò)串口（RxD/P3.0 ，TxD/P3.1 ）直接下載程序，數(shù)秒即可完成。(6)內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路。(7)內(nèi)置一個(gè)對(duì)內(nèi)部 Vcc 進(jìn)行掉電檢測(cè)電路，可設(shè)置為中斷或復(fù)位。無(wú)線接收模塊整體電路如圖 3-3 所示：青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 10 -RST1XD2345IN06789GP.VCUstcfEKMOQFLkWB圖 3-3 無(wú)線接受電路3.3 無(wú)線發(fā)射模塊電路NRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件,工作于 2.4 GHz～2.5 GHz ISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強(qiáng)型 ShockBurst 技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。Nrf24L01 功耗低,在以-6 dBm 的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有 9 Ma;接收時(shí)，工作電流只有 12.3 Ma，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便 [9]。NRF24L01 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 Nrf24L01 配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR 和有效數(shù)據(jù) TX_PLD 按照時(shí)序由 SPI 口寫(xiě)入 Nrf24L01 緩存區(qū)，TX_PLD 必須在 CSN 為低時(shí)連續(xù)寫(xiě)入，而 TX_ADDR 在發(fā)射時(shí)寫(xiě)入一次即可，然后 CE 置為高電平并保持至少 10μs，延遲 130μs 后發(fā)射數(shù)據(jù);若自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，那么 Nrf24L01 在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR 一致） 。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS 置高，同時(shí) TX_PLD 從 TX FIFO 中清除;若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動(dòng)重發(fā)已開(kāi)啟)，若重發(fā)次數(shù)(ARC) 達(dá)到上限，MAX_RT 置高，TX FIFO 中數(shù)據(jù)保留以便再次重發(fā) ;MAX_RT 或 TX_DS 置高時(shí)，使 IRQ 變低，產(chǎn)生中斷，通知 MCU。最后發(fā)射成功時(shí) ,若 CE 為低則Nrf24L01 進(jìn)入空閑模式 1;若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射;若發(fā)送堆棧中無(wú)數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進(jìn)入空閑模式 2。 　　接收數(shù)據(jù)時(shí),首先將 Nrf24L01 配置為接收模式，接著延遲 130μs 進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。當(dāng)接收方檢測(cè)到有效的地址和 CRC 時(shí)，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在 RX FIFO 中，同時(shí)中斷標(biāo)志位 RX_DR 置高，IRQ 變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU 去取數(shù)據(jù)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 11 -號(hào)。最后接收成功時(shí)，若 CE 變低，則 Nrf24L01 進(jìn)入空閑模式 1[10]。參考數(shù)據(jù)如表 3.1 所示。表 3.1 NRF24L01 參考數(shù)據(jù)參數(shù) 數(shù)值 單位最低供電電壓 1.9 V最大發(fā)射功率 0 dBm最大數(shù)據(jù)傳輸率 2000 kbps發(fā)射模式，電流消耗 11.3 Ma接收模式，電流消耗 12.3 Ma溫度范圍 -40～+85 ℃掉電模式，電流消耗 900 Na數(shù)據(jù)傳輸為 1000Kbps 時(shí)的靈敏度-85 dBmNRF24L01 封裝及引腳排列和功能如圖 3-4 所示。圖 3-4 NRF24L01 芯片引腳NRF24L01 各引腳功能如下： ①CE：使能發(fā)射或接收。 　?、贑SN，SCK，MOSI，MISO：SPI 引腳端，微處理器可通過(guò)此引腳配置Nrf24L01。③IRQ：中斷標(biāo)志位。 　?、躒DD：電源輸入端。 　　⑤VSS：電源地?！∏鄭u理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 12 -⑥XC2，XC1：晶體振蕩器引腳。⑦VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為 1.8 V。 ?、郃NT1,ANT2：天線接口。 　　⑨IREF ：參考電流輸入。工作模式通過(guò)配置寄存器可將 Nrf241L01 配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式：①待機(jī)模式 1 主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的?！　? ②待機(jī)模式 2 則是在當(dāng) FIFO 寄存器為空且 CE=1 時(shí)進(jìn)入此模式。③待機(jī)模式下，所有配置字仍然保留。④在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí) Nrf24L01 也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。工作模式如表 3.2 所示。表 3.2 工作模式模式 PWR-UP PRIM-RX CE FIFO 寄存器模式接收模式 1 1 1 —發(fā)射模式 1 0 1發(fā)射模式 1 0 1～0待機(jī)模式 2 1 0 1待機(jī)模式 1 1 — 0掉電 0 — —數(shù)據(jù)在 TX FIFO 寄存器中停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完TX FIFO 為空無(wú)數(shù)據(jù)傳輸NRF24L01 在不同模式下的引腳功能如表 3.3 NRFf24L01。表 3.3 NRFf24l01 引腳功能引腳名稱 方向 發(fā)送模式 接收模式 待機(jī)模式 掉電模式CE 輸入 高電平 高電平 低電平 —CN 輸入 SPI 片選使能，低電平使能SCK 輸入 SPI 時(shí)鐘MOSI 輸入 SPI 串行輸入MISO 三態(tài)輸出 SPI 串行輸出IRQ 輸出 中斷，低電平使能無(wú)線發(fā)射模塊和單片機(jī)的連接電路如圖 3-5 所示：青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 13 -GND1CE2SK3MIO4RQ567V8FL0P.圖 3-5 無(wú)線發(fā)射模塊連接電路3.4 LCD1602 液晶顯示模塊LCD1602 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在各類儀表和低功耗系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)顯示內(nèi)容可以分為字符型液晶，圖形液晶。根據(jù)顯示容量又可以分為單行 16 字，2 行 16 字，兩行 20 字等。LCD1602 位數(shù)多，可顯示 32 位，32 個(gè)數(shù)碼管體積相當(dāng)龐大了，顯示內(nèi)容豐富，可顯示所有數(shù)字和大、小寫(xiě)字母。 [11]程序簡(jiǎn)單，如果用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，會(huì)占用很多時(shí)間來(lái)刷新顯示，而 1602 自動(dòng)完成此功能。便與設(shè)計(jì)，它的連接電路如圖 3-6 所示。 vsr/wendb9lakc圖 3-6 LCD1602 液晶顯示電路3.5 聲光報(bào)警電路聲光報(bào)警是一種通過(guò)聲音和各種光來(lái)向人們發(fā)出示警信號(hào)的方式。如果出現(xiàn)火情，聲光報(bào)警電路就會(huì)在單片機(jī)的控制下，發(fā)出聲光警示信息。在聲報(bào)警電路中，由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的 I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)放大電青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 14 -流就可以了。聲音報(bào)警電路由單片機(jī)的 P0 引腳進(jìn)行控制，當(dāng) P0.4 輸出的電平為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音報(bào)警；否則，三極管截止，蜂鳴器不發(fā)出聲音。由單片機(jī)的 P0.2 口進(jìn)行光報(bào)警控制，當(dāng)有火警信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，P0.2 口會(huì)處于低電平，發(fā)光二極管出現(xiàn)閃爍，形成光報(bào)警 [12]。如圖 3-7 所示。 kSWPBQL1KR920DVCGNEUZY345678.圖 3-7 聲光報(bào)警電路3.6 煙霧檢測(cè)電路MQ-2 煙霧傳感器原理簡(jiǎn)單，如圖 4 為傳感器的基本測(cè)試電路。該傳感器需要施加 2 個(gè)電壓：加熱器電壓 VH 和測(cè)試電壓 VC。其中 VH 用于為傳感 器提供特定的工作溫度。VC 則是用于測(cè)定與傳感器串聯(lián)的負(fù)載電阻 RL 上的電壓 VRL。這種傳感器具有輕微的極性，VC 需用直流電源。在滿足傳感器電性能要求的前提下 VC 和 VH 可以共用同一個(gè)電源電路。為更好利用傳感器的性能需要選擇恰當(dāng)?shù)?RL 值 [13]。如圖 3-8 所示 MQ-2 的檢測(cè)電路。圖 3-8 MQ-2 的檢測(cè)電路圖煙霧檢測(cè)電路的工作電壓為 5V，方便與 51 單片機(jī)組成系統(tǒng)，且其 工作穩(wěn)定，特點(diǎn)如下：(1) 具有信號(hào)輸出指示。(2) 雙路信號(hào)輸出（模擬量輸出及 TTL 電平輸出） 。(3) TTL 輸出有效信號(hào)為低電平。 （當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī)） 。 (4) 模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高。(5) 對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣，煙霧有較好的靈敏度。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 15 -此傳感器適用于家庭或?qū)嬍业臒熿F監(jiān)測(cè),它的檢測(cè)電路圖如圖 3-9 所示。1234MQGNDVCP.圖 3-9 煙霧檢測(cè)電路3.7 溫度檢測(cè)電路DB18B20 獨(dú)特的一線接口，與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無(wú)需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為 3.0 V 至 5.5 V 無(wú)需備用電源 測(cè)量溫度范圍為-55 ° C 至+125 ℃ 。華氏相當(dāng)于是 67 ° F 到 257 華氏度 -10 ° C 至+85 ° C范圍內(nèi)精度為±0.5 ° C。它與控制系統(tǒng)的連接方式如下圖 3-10 所示。S8B0KR7圖 3-10 溫度傳感器的連接電路青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 16 -4 煙霧報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)的軟件編程使用的是 Keil C51。Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能 體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。4.1 主程序設(shè)計(jì)在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體功能都是通過(guò)子程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。系統(tǒng)程序流程圖如圖 4-1 所示。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 17 -圖 4-1 主程序流程圖4.2 聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì)聲光報(bào)警程序流程圖如圖 4-2 所示。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 18 -圖 4-2 聲光報(bào)警程序流程圖4.3 按鍵模塊程序設(shè)計(jì)按鍵模塊程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 4-3 所示：青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 19 -圖 4-3 按鍵模塊程序流程圖青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 20 -5 實(shí)際測(cè)試5.1 測(cè)試設(shè)備表 5.1 測(cè)試設(shè)備儀器名稱 型號(hào) 用途 數(shù)量計(jì)算機(jī) Dell 調(diào)試及下載程序 1數(shù)字萬(wàn)用表 優(yōu)利德 測(cè)量電路工作情況 1蚊香（有煙） 任意 測(cè)試煙霧傳感器 15.2 測(cè)試結(jié)果本設(shè)計(jì)安放在宿舍，通過(guò)對(duì)宿舍環(huán)境實(shí)際測(cè)試，得出如表 5.2 所示的結(jié)論。表 5.2 報(bào)警器各項(xiàng)功能測(cè)試 煙霧檢測(cè) 溫度檢測(cè) 發(fā)送檢測(cè) 接受檢測(cè) 聲光報(bào)警 電壓轉(zhuǎn)換正常工作 正常工作 正常工作 正常工作 正常工作 正常工作無(wú)線收發(fā)模塊理論無(wú)障礙距離是 5~10m，實(shí)際測(cè)得有障礙傳輸距離為0~10m 左右。實(shí)物測(cè)試圖如圖 5-1 所示青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 21 -圖 5-1 煙霧報(bào)警器測(cè)試圖青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 22 -結(jié) 論煙霧檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代建筑起著極其重要的安全保障作用，研制煙霧檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的目的是改變我國(guó)防火報(bào)警技術(shù)的落后現(xiàn)狀，提高我國(guó)防火報(bào)警產(chǎn)品的水平。本文對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析，設(shè)計(jì)了煙霧檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，該報(bào)警系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，對(duì)通過(guò) LCD 顯示出當(dāng)前的報(bào)警信息，為火災(zāi)預(yù)測(cè)報(bào)警提供了很大的便利。本文完成了如下工作：(1)設(shè)計(jì)了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的控制器。該控制器具有煙霧檢測(cè)，溫度檢測(cè)和聲光報(bào)警等功能，并采用 LCD 顯示器進(jìn)行報(bào)警系統(tǒng)所需各種信息顯示。(2)完成了火災(zāi)報(bào)警溫度傳感器的設(shè)計(jì)。該溫度傳感器采用的是 DS18B20單總線式通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)環(huán)境溫度信息的檢測(cè)。(3)完成了火災(zāi)報(bào)警煙霧傳感器的設(shè)計(jì)。該傳感器采用的是漢威電子的MQ-2 型煙霧傳感器，通過(guò)對(duì)被測(cè)環(huán)境中煙霧信息的監(jiān)測(cè)，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。本文設(shè)計(jì)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能有效地防止和減少火災(zāi)危害，為社會(huì)發(fā)展提供安全保障，其完成對(duì)保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全具有現(xiàn)實(shí)意義。青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 23 -致 謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我的指導(dǎo)老師武成超給了我熱心的指導(dǎo)。自始至終關(guān)心督促畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程和進(jìn)度。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題。還不斷向我傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的辦法，并指出了正確的方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中少走很多彎路。另一方面，還要感謝同學(xué),在我遇到困難時(shí), 給予我技術(shù)上的支持和精神上的鼓勵(lì)。在此，謹(jǐn)向你們致以衷心的謝意！其次，感謝我的室友和同學(xué)三年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)、生活上的關(guān)心和幫助！最后，要感謝的是我的父母，他們不僅培養(yǎng)了我認(rèn)真專注的精神，讓我在漫長(zhǎng)的人生旅途中受益匪淺，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。在未來(lái)的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答他們！感謝黨和國(guó)家對(duì)我的教育，感謝學(xué)院三年來(lái)對(duì)我的栽培！青島理工大學(xué)琴島學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）- 24 -參考文獻(xiàn)[1] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） 【M】. 北京: 高等教育出版社, 2004.[2] 孟立凡，藍(lán)金輝 .傳感器原理與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社,2007.8.[3] 馬忠梅. 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