煙霧報(bào)警器課程設(shè)計(jì)

成績?cè)u(píng)定________檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：煙霧報(bào)警器院系：電子工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程技術(shù)姓名：瘋狂的大驢子年級(jí)：xxxxxxx指導(dǎo)教師：xxxxx2014年12月 目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求…………………32.設(shè)計(jì)目的…………33.設(shè)計(jì)方案…………44.設(shè)計(jì)框圖…………55.工作原理…………56.設(shè)計(jì)總結(jié)…………7參考文獻(xiàn)……………94.設(shè)計(jì)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)出如下框圖：圖4.1煙霧報(bào)警器框圖工作原理本論文中的煙霧報(bào)警器以C51單片機(jī)為控制核心，采用MQ-2型式半導(dǎo)體傳感器采集煙霧信息。首先，傳感器送來的煙霧濃度對(duì)應(yīng)的微小的電壓信號(hào)經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號(hào)送入C51單片機(jī)，然后在C51單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，濃度的比較，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成為對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制濃度值，最后，將實(shí)際可燃性氣體濃度送入液晶，并判斷濃度值是否超出預(yù)制濃度閥值，當(dāng)濃度處于正常狀態(tài)綠燈常亮，當(dāng)煙霧濃度超出設(shè)定的限定閥值時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警，紅燈亮，另外由于煙霧傳感器需要在加熱的狀態(tài)工作，溫度越高，反應(yīng)越快，相應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間越快，為提高響應(yīng)時(shí)間，保證傳感器準(zhǔn)確的，穩(wěn)定的工作，報(bào)警器需要向煙霧傳感器持續(xù)穩(wěn)定的輸出一個(gè)5V的電壓。為了保證其可靠性，在輸出5V的電壓的同時(shí)，進(jìn)行故障檢測，當(dāng)傳感器加熱絲或電纜線和傳感器斷線或接觸不良時(shí)，進(jìn)行故障報(bào)警，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。圖5.1原理圖左半部分圖5.2原理圖右半部分6.設(shè)計(jì)總結(jié)煙霧檢測報(bào)警器可保證生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火，防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場空間與發(fā)展前景。本論文在對(duì)煙霧傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國內(nèi)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理的確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。本論文設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器由煙霧信號(hào)采集電路與單片機(jī)控制電路兩大部分組成，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，使用環(huán)境，成本等因素，選用MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器。該傳感器是對(duì)以烷類煙霧為主的多種煙霧有良好敏感特性的廣譜型半導(dǎo)體敏感器件。它的靈敏度適中，具有相應(yīng)與恢復(fù)特性良好。長期工作穩(wěn)定性，重視性，不易受環(huán)境影響及抗溫濕度影響等優(yōu)點(diǎn)。在系統(tǒng)單片機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)上，采用了高性能，高整合度的C51單片機(jī)作為核心芯片，充分利用了其高速數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)外設(shè)，實(shí)現(xiàn)了儀器的小型化和智能化，使儀器具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，反應(yīng)越快，響應(yīng)時(shí)間和回復(fù)時(shí)間就越快，為提高響應(yīng)時(shí)間，保證傳感器準(zhǔn)確的，穩(wěn)定的工作，報(bào)警器需要向煙霧傳感器持續(xù)穩(wěn)定的輸出一個(gè)5V的電壓。為了保證其可靠性，在輸出5V的電壓的同時(shí)，進(jìn)行故障檢測，當(dāng)傳感器加熱絲或電纜線和傳感器斷線或接觸不良時(shí)，進(jìn)行故障報(bào)警，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。煙霧報(bào)警器能在比較寬的溫度范圍工作，可將煙霧濃度顯示用LCD顯示，當(dāng)煙霧的濃度達(dá)到設(shè)定的濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，還具有故障自診斷能力快速重復(fù)檢測和延時(shí)報(bào)警功能，報(bào)警器還可以與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)傳輸煙霧濃度檢測數(shù)據(jù)，由上位機(jī)記錄保存，也可以利用上位機(jī)完成實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測和控制等功能。在本論文研制的報(bào)警器的基礎(chǔ)上，可再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使可燃性煙霧報(bào)警器的功能更加完善，安全性能更高，使用更加方便等，為了能夠進(jìn)一步提高安全性，可以在自動(dòng)聲光報(bào)警的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)煙霧，管道關(guān)閉等功能。在本次制作傳感器的過程中，感覺自己收獲頗多。首先，發(fā)現(xiàn)自己原來在專業(yè)知識(shí)方面上的欠缺，大部分只知道概念，在實(shí)際中不能靈活運(yùn)用，所以我通過自己查找資料認(rèn)識(shí)了一種用途非常廣泛的傳感器，即熱釋電紅外傳感器，對(duì)其原理、應(yīng)用領(lǐng)域都有了一定的了解。在煙霧報(bào)警電路中，我學(xué)到了不少的知識(shí)，深知專業(yè)知識(shí)要與實(shí)際相結(jié)合才會(huì)有收獲，相信通過本次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其過程會(huì)對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。參考文獻(xiàn)[1]李群芳——《單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用》（2005.3）[2]徐興存，曾琪琳——《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》（2005.7）[3]丁元杰——《單片微機(jī)原理及應(yīng)用》（2006.3）[4]劉文濤——《單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例》（2005.9）[5]宋彩利，孫友倉——《單片機(jī)原理與C51編程》（2008.7）[6]趙文博，劉文濤——《單片機(jī)語言C51程序設(shè)計(jì)》（2005.10）[7]邊春元——《C51單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用》（2008.4）[8]