煙霧報(bào)警器課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告課程名稱 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 基于89C52的室內(nèi)火、氣安全監(jiān)測(cè)裝置 專 業(yè) 電子信息工程 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 報(bào)告成績(jī) 信息與工程學(xué)院 二一三年十二月十九日2目 錄前 言3第一章 項(xiàng)目任務(wù)3 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)3 1.2 設(shè)計(jì)要求3第二章 方案設(shè)計(jì)與硬件選擇4 2.1 單片機(jī)89C524 2.2 溫度傳感器模塊 DS18B204 2.3 煙霧報(bào)警器電路MQ25 2.4 信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊,LM358芯片6 2.5 顯示模塊LED6 2.6 報(bào)警電路6 2.7 按鍵分析6 2.8 復(fù)位電路6第三章 流程圖設(shè)計(jì)7 3.1 電路系統(tǒng)模塊7 3.2 主程序流程

2、圖8 3.3 溫度報(bào)警子程序9 3.4 煙霧報(bào)警子程序圖9 3.5 對(duì)18B20寫程序流程圖10 3.6 對(duì)18B20讀8為數(shù)據(jù)流程圖11 3.7 溫度值轉(zhuǎn)換流程圖12 3.8 18B20讀取溫度流程圖13第四章 電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試14 4.1 焊接14 4.2 軟件設(shè)計(jì)14 4.3 調(diào)試與處理出現(xiàn)問題19第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)19附錄21前 言隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)與顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻為溫度敏感元件。熱敏電阻的成本低，需要外加信號(hào)處理電路，而且可靠性相對(duì)較差，測(cè)溫準(zhǔn)確度低，檢測(cè)系統(tǒng)也有一定的誤差。與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，這次

3、設(shè)計(jì)的是基于DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)，它具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫精確，數(shù)字顯示，適用范圍寬等特點(diǎn)。 第一章 項(xiàng)目任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 使用溫度傳感器和煙霧傳感器把環(huán)境溫度和煙霧的濃度情況檢測(cè)出來，再采用單片機(jī)進(jìn)行溫度的顯示和煙霧顯示，可設(shè)置溫度報(bào)警和煙霧報(bào)警。要求進(jìn)行硬件、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 要求：位溫度的顯示；設(shè)置報(bào)警溫度；煙霧報(bào)警 1.2 設(shè)計(jì)要求(1) 能檢測(cè)火災(zāi)事故，并報(bào)警(2) 能檢測(cè)煙霧，有毒氣體泄漏事故，并報(bào)警(3) 能實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)溫度值，并通過鍵盤設(shè)置溫度報(bào)警上下限值 第二章 方案設(shè)計(jì)與硬件選擇2.1單片機(jī)89C52 AT89C52是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器

4、（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。2.2溫度傳感器模塊 DS18B20 2.2.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 ，具有獨(dú)特的單總線接口方式，需一根總線就能實(shí)現(xiàn)控制模塊與DS18B20之間的半雙工通信。DS18B20是集傳感元件和轉(zhuǎn)換電路于一體的小芯片上。另外，DS18B20也支持一線總線接口，測(cè)量溫度范圍為-55C+125C，在-10+85C范圍內(nèi) 。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 2.2.2 工作原理 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)

5、部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖1所示。 第3和第4字節(jié)是TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第5個(gè)字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。該字節(jié)各位的定義熱圖二所示。低5位一直為1，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換得精度位數(shù)，即用來設(shè)置分辨率，定義方法見表1。 圖一 圖二 2.2.3 供電方式采用電源供電方式

6、,此時(shí)DS18B20的1腳接地,2腳作為信號(hào)線,3腳接電2.3煙霧報(bào)警器電路MQ2 MQ2煙霧傳感器，有只針狀管腳，其中個(gè)用于信號(hào)取出，個(gè)用于提供加熱電流。當(dāng)煙霧擴(kuò)散時(shí),煙霧傳感器感應(yīng)到煙霧時(shí), 繼電器打到NO,風(fēng)扇開始工作,馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),風(fēng)扇產(chǎn)生吸力將煙霧吸入到裝有活性炭和負(fù)離子的過濾外殼中,排清新干凈的氣體2.4信號(hào)調(diào)理及放大整形模塊,LM358芯片 LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器。當(dāng)P1.5為0時(shí)報(bào)警。2.5顯示模塊LED 采用LED數(shù)碼管顯示 2.6報(bào)警電路 用蜂鳴器作報(bào)警提示音，加發(fā)光二極管，聲光結(jié)合充分突出了緊急提示信號(hào)的特點(diǎn)。2.7按鍵分析 四個(gè)按

7、鍵的功能分別為：第一個(gè)按鍵是結(jié)束選擇，按一下表示顯示管進(jìn)行顯示當(dāng)時(shí)溫度；第二個(gè)鍵是減鍵，對(duì)設(shè)定的溫度進(jìn)行減一；第三個(gè)鍵是加鍵；第四個(gè)鍵是進(jìn)入鍵，按一下表示進(jìn)入設(shè)置溫度模式。 2.8 復(fù)位電路 原理：VCC上電時(shí)，C3充電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，C充滿，10k電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)復(fù)位。工作期間，按下S4，C放電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。S松手，C又充電，幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 第三章 流程圖設(shè)計(jì)3.1電路系統(tǒng)模塊 3.2主程序流程圖 3.3溫度報(bào)警子程序3.4煙霧報(bào)警子程序圖3.5對(duì)18B20寫程序流程圖3.6對(duì)18B2

8、0讀8為數(shù)據(jù)流程圖3.7溫度值轉(zhuǎn)換流程圖3.8 18B20讀取溫度流程圖 第四章 電路實(shí)驗(yàn)與調(diào)試 4.1 焊接 4.2 軟件設(shè)計(jì)#include #include 18b20.h#include #define uint unsigned int/宏定義#define uchar unsigned char/宏定義 #define date P1 /數(shù)碼管段選uint temp,alarm_temp;/定義溫度，設(shè)定溫度bit key_lock,chang_flag;bit zerotemp_flag; /負(fù)溫度標(biāo)志位uchar code LED = 0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0

9、x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90; /三位共陽極數(shù)碼管09的斷碼/數(shù)碼管位定義sbit ge = P12;/個(gè)位sbit shi = P11;/十位sbit bai = P10;/百位sbit bell = P27;/蜂鳴器定義sbit MQ = P15;/MQ-2定義sbit DQ = P14;/18B20定義/按鍵定義sbit key0 = P20;sbit key1 = P21;sbit key2 = P22;sbit key3 = P23;void delay_ms(uint xms)/延時(shí)子程序uint i,j;for(i=xms;i0;i-)/i=xms即延

10、時(shí)約xms;for(j=110;j0;j-);void delay_us(uint z)/微妙級(jí)延時(shí) while(z-) _nop_();void display(uint x)/數(shù)碼管顯示子程序/取一溫度值xuint temp1;temp1 = x;temp1 = temp1%1000;/使溫度值不超過三位有效數(shù)/動(dòng)態(tài)顯示/顯示個(gè)位ge = 0;/開顯示date = LEDtemp1%10;/將temp1的個(gè)位顯示出來delay_ms(2);/延時(shí)2msge = 1;/關(guān)顯示/顯示十位 shi = 0;/開顯示date = LEDtemp1%100/10&0x7f; /將temp1的十位顯示

11、出來，并顯示小數(shù)點(diǎn)dp位delay_ms(2);/延時(shí)2msshi = 1;/關(guān)顯示/顯示百位bai = 0;/開顯示date = LEDtemp1/100;/將temp1的百位顯示出來delay_ms(2);/延時(shí)2msbai = 1; /關(guān)顯示void alarm(void)/報(bào)警子程序if(tempalarm_temp)|(MQ = 0)/如果溫度大于設(shè)定值或MQ2=0 bell = 0;/蜂鳴器響elsebell = 1;/蜂鳴器不響/*18B20程序*/void fuwei(void)/18B20復(fù)位 DQ = 0; delay_us(50); /600us DQ = 1; dela

12、y_us(5); /70usuchar read_18B20(void)/從18B20讀取8位數(shù)據(jù) uchar i,dat; /從最低位開始接收 for(i = 0;i=1; /數(shù)據(jù)右移一位 DQ = 0; _nop_(); /延時(shí)1us DQ = 1; /釋放總線 _nop_(); /延時(shí)2us后在讀取，不然讀取值會(huì)紊亂，很關(guān)鍵！ _nop_(); if(DQ) dat|=0x80; /如果接收到的是1，則最高位置為1 delay_us(2); /延時(shí)40us return dat;void write_18B20(uchar dat)/對(duì)18B20寫8位數(shù)據(jù) uchar i; for(i

13、= 0;i=1; /右移一位 delay_us(1); /延時(shí)40us DQ = 1; /釋放總線 void changetemp(void)/溫度值轉(zhuǎn)換 uint Temp_L,Temp_H; Temp_L = read_18B20();/讀取低八位 Temp_H = read_18B20();/讀取高八位，當(dāng)溫度為負(fù)數(shù)時(shí) temp（74）為1，反之為0 if(bit)(Temp_H&0x80) zerotemp_flag = 1; /溫度為負(fù)數(shù)標(biāo)志位 /負(fù)溫度計(jì)算 Temp_H &= 0x0f; temp = (Temp_H8|Temp_L)*0.625; temp = (Temp_H99

14、0)/如果數(shù)碼管前兩位大于99，則清零alarm_temp = 0;key_lock = 0;if(!key2)delay_ms(2);/延遲2ms,消抖if(!key2)if(key_lock)alarm_temp-=10;/alarm_temp+10=alarm_temp（溫度減1）if(alarm_temp1000)/如果三位數(shù)碼管都是0，則減一后變?yōu)?90alarm_temp = 990;key_lock = 0;if(!key3)delay_ms(2);/延遲2ms,消抖if(!key3)if(key_lock)chang_flag = 0;key_lock = 0;display(

15、alarm_temp);/顯示設(shè)定溫度4.3調(diào)試與處理出現(xiàn)問題 1.溫度顯示不正確，發(fā)現(xiàn)DS18B20電路少接一個(gè)電阻。 2.程序無法上電，發(fā)現(xiàn)復(fù)位程序出現(xiàn)虛焊。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)在二周的電子課程設(shè)計(jì)中，這次的實(shí)驗(yàn)不僅加強(qiáng)了硬件的使用能力，還加強(qiáng)了軟件設(shè)計(jì)能力。在這之中有效的鞏固了本學(xué)期所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)了電子實(shí)物制作的動(dòng)手能力 。在這次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中我們首先要做了就是畫硬件圖，在腦海里形成一個(gè)總的構(gòu)思，包括主程序流程圖，按鍵處理流程圖，更新當(dāng)前時(shí)間流程圖，更新顯緩存流程圖等，這是比較難的，開始我們毫無思路，在老師的精心指導(dǎo)下最終成功的畫出。焊接是比較簡(jiǎn)單的，一般一個(gè)下午就可以完成，最重要的是焊接中很容易出現(xiàn)的虛焊問題必須認(rèn)真對(duì)待。 最后是程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，程序的話應(yīng)該說是上學(xué)期學(xué)過的東西運(yùn)用運(yùn)用而已，但是總是有些被遺忘了，在編程的時(shí)候會(huì)遇到或多或少的問題，最后也是通過參考別人的程序才成功。 經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到自己還有很多的不足，只有將課本上的理論知識(shí)結(jié)合實(shí)踐不斷練習(xí)，不斷總結(jié)提煉，反復(fù)思考實(shí)踐中的經(jīng)