基于51單片機(jī)的煙霧報(bào)警器的設(shè)計(jì)

主題：煙霧報(bào)警器摘要：隨著科技的進(jìn)步，防火問題越來越突出，目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的報(bào)警器已應(yīng)用于大型場(chǎng)所，但小型實(shí)用的家用煙霧報(bào)警器卻很少。 為此，本文設(shè)計(jì)了一種比較實(shí)用的煙霧報(bào)警器。 本設(shè)計(jì)基于AT89C52單片機(jī)，采用ZYMQ-2氣體傳感器。 通過放大電路、控制電路、蜂鳴器報(bào)警電路、LCD1602的液晶顯示器，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的功能。 其價(jià)格低廉，設(shè)計(jì)合理，并充分發(fā)揮單片機(jī)的性能，緊密結(jié)合各模塊。 本文介紹了該系統(tǒng)的各模塊，重點(diǎn)挖掘了電路間的連接，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞： AT89C52單片機(jī)ZYMQ-2氣體傳感器； 液晶顯示1602一、引言1 .煙霧報(bào)警器研究的背景和意義在現(xiàn)實(shí)生活中，火災(zāi)頻繁發(fā)生，防止火災(zāi)尤為重要。 現(xiàn)在，各種各樣的報(bào)警器都有市場(chǎng)銷售，獨(dú)特的性能、精致的外觀、小型等都很受歡迎。 報(bào)警器的主要部件單片機(jī)也已經(jīng)在工業(yè)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)實(shí)際上是微處理器，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在各電子通信領(lǐng)域得到了廣泛的評(píng)價(jià)。 傳感器實(shí)際上是感受外部環(huán)境的變化并進(jìn)行相應(yīng)變換的裝置，這種變化需要使用數(shù)模變換器。 美國(guó)稱1980s為傳感器時(shí)代，同時(shí)，作為技術(shù)格外發(fā)達(dá)的日本，傳感器技術(shù)列為各種技術(shù)的首位。 本文最重要的設(shè)計(jì)是選擇AT89C52單片機(jī)和ZYMQ-2氣體傳感器作為本設(shè)計(jì)的核心設(shè)備。目前，我國(guó)煙氣預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置在大型場(chǎng)所，防止火災(zāi)，在其他國(guó)家，許多城鎮(zhèn)居民也設(shè)置了預(yù)警系統(tǒng)，但我國(guó)并不徹底重視這一問題。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)人口增加，人口密度急劇增大，許多大樓站在平地上，大家都很方便，相應(yīng)地火災(zāi)發(fā)生的可能性大大提高，特別是樓高的居民，火災(zāi)發(fā)生時(shí)難以避難，容易造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 此外，如果事先不予重視，可能會(huì)引起范圍更廣、影響度更高的火災(zāi)。 因此，家庭防火是刻不容緩的。 本文結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)了一種低成本的煙霧報(bào)警器，在防患于未然的同時(shí)，擴(kuò)大了市場(chǎng)銷售范圍。 的雙曲馀弦值。2 .論文的主要研究?jī)?nèi)容(一)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)；在基本理解ZYMQ-2氣體傳感器和AT89C52單片機(jī)基本情況的基礎(chǔ)上，著重研究了51單片機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行主要研究?jī)?nèi)容包括四個(gè)部分：煙霧報(bào)警器的工作原理單片機(jī)最小系統(tǒng)ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換器子程序流程圖。(2)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)主單片機(jī)采用AT89C52芯片，傳感器模塊采用ZYMQ-2氣體傳感器，顯示模塊采用LCD1602，安裝了部分選鍵電路。該系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示圖1系統(tǒng)整體框圖二、硬件電路設(shè)計(jì)1. AT89C52單片機(jī)介紹本系統(tǒng)主要以AT89C52單片機(jī)為核心，選用11.0592MHZ晶體振子，可合理實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的運(yùn)行速度。AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)如圖2所示。圖2單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)、晶體振蕩電路、復(fù)位電路、電源電路等四部分組成。1 .晶體振蕩器：大小取決于單片機(jī)的時(shí)鐘周期要求(用于計(jì)時(shí)，與兩個(gè)電容并行使用，電容的大小取決于晶體振蕩器，一般為22pF )。2 .復(fù)位電路：用于復(fù)位當(dāng)前電路的狀態(tài)3 .電源：用于供電，一般從電腦的USB端口供電4 .燒制程序入口：同時(shí)進(jìn)口，這取決于使用單片機(jī)的種類，本設(shè)計(jì)采用ATC可同時(shí)出口。2 .總體方案設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要包括五個(gè)主要的模塊編程第一模塊是聲光報(bào)警電路的編程第二模塊是ADC0809數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊的編程第三模塊是液晶顯示器1602的編程第四模塊是單片機(jī)最小系統(tǒng)的編程第五模塊是密鑰設(shè)計(jì)電路的編程。圖3電路圖三、煙霧報(bào)警器原理1 .主程序的流程當(dāng)煙霧警報(bào)器正常工作時(shí)，傳感器感測(cè)到周圍煙霧的濃度，用放大電路放大該微小電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換為大的模擬電子信號(hào)，發(fā)送至ADC0809進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后發(fā)送至ATC89C52單片機(jī)進(jìn)行處理。2 .報(bào)警電路的子程序流程當(dāng)單片機(jī)接收ADC0809感應(yīng)信號(hào)并發(fā)現(xiàn)它不為零時(shí)，系統(tǒng)開啟報(bào)警模式，此時(shí)LED燈閃爍，持續(xù)30min的時(shí)間，員工手動(dòng)關(guān)閉它，并且周圍環(huán)境中煙霧的濃度下降到某個(gè)值蜂鳴器響起時(shí)，LED顯示“1”，同時(shí)發(fā)出信號(hào)，煙濃度持續(xù)30s不下降的情況下，不是誤警報(bào)，而是通過單片機(jī)控制進(jìn)行緊急滅火處理，否則，警報(bào)系統(tǒng)只要LED燈點(diǎn)亮，自動(dòng)排煙系統(tǒng)啟動(dòng)，滅火模式就會(huì)on 相反，煙的濃度過低時(shí)，LED顯示為“0”，沒有發(fā)出警報(bào)，此時(shí)蜂鳴器不動(dòng)作。3 .關(guān)于程序原理(1)按鈕抖動(dòng)的問題抖動(dòng)分為機(jī)械抖動(dòng)和軟件抖動(dòng)，軟件抖動(dòng)主要受單片機(jī)和其他部件的性能影響，基本上數(shù)值是固定的，我們經(jīng)常說的抖動(dòng)是機(jī)械抖動(dòng)，這種抖動(dòng)是手動(dòng)按按鈕時(shí)發(fā)生的因此，我們必須設(shè)計(jì)一種抖動(dòng)消除程序，該程序能夠監(jiān)視系統(tǒng)按鈕按下、不發(fā)送信號(hào)且得知按鈕按下已超過10ms，并且實(shí)際上正被按下而不是錯(cuò)誤的抖動(dòng)，并且此時(shí)將信號(hào)發(fā)送到單片微計(jì)算機(jī)以處理該信號(hào)因此，可將機(jī)械抖動(dòng)的影響降到最低限度。(2)蜂鳴器的設(shè)置蜂鳴器開始響起時(shí)，我們將聲音的持續(xù)時(shí)間設(shè)定為120毫秒，暫停時(shí)間也設(shè)定為120毫秒，如果對(duì)其進(jìn)行操作，則在報(bào)警電路啟動(dòng)時(shí)，不會(huì)持續(xù)斷續(xù)響起，而是持續(xù)斷續(xù)響起。四、部件模塊表1萬年歷組件列表零件數(shù)量單片機(jī)AT89C521ZYMQ-2氣體傳感器11062液晶顯示器1LED指示燈1鍵盤1蜂鳴器1五、焊接和調(diào)整圖4硬件警報(bào)實(shí)物圖圖5軟件警報(bào)實(shí)物圖六、總結(jié)本文是用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)煙霧報(bào)警裝置的論文，采用芯片AT89C52和1602的液晶顯示器，完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。 在深入分析報(bào)警電路和單片機(jī)的同時(shí)，詳細(xì)闡述了報(bào)警器的設(shè)計(jì)目的和使用范圍，通過上述流程圖，系統(tǒng)說明了煙霧報(bào)警器的工作原理，同時(shí)得到了單片機(jī)仿真的相同結(jié)果，本設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性在設(shè)計(jì)初期， 我經(jīng)常在網(wǎng)上查閱資料，在學(xué)校圖書館查閱資料，對(duì)本設(shè)計(jì)有一定的初步理解，之后經(jīng)過一個(gè)月的學(xué)習(xí)，我了解了各設(shè)備的原理和功能，為下一次編程與設(shè)備的接口結(jié)合奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到的不僅僅是現(xiàn)在的知識(shí)，還回顧過去的知識(shí)，大幅度強(qiáng)化了自己的本領(lǐng)，學(xué)到了很多在學(xué)校教科書中學(xué)不到的知識(shí)，擴(kuò)大了我的思考范圍，激發(fā)了好奇心，并且這次的畢業(yè)為自己的大學(xué)生活描繪了一個(gè)圓滿的句號(hào)。盡管如此，本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，本設(shè)計(jì)的煙霧警報(bào)裝置只能復(fù)蓋較窄的范圍，但家庭用戶需要多個(gè)警報(bào)器來滿足需求。通過本課題的研究和實(shí)踐，了解了很多學(xué)校學(xué)不到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)(1)學(xué)習(xí)了單