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基于单片机的烟感报警器_毕业设计论文

发布时间:2019-11-26 23:56
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  本打算打算一个烟感报警器,通过传感器(网罗温感和烟感)将现场温度、烟雾 等信号转化为可检测的电信号,放大和滤波电道将传感器输出的电信号送入A 转换电道 ,落成烟雾传感器和温度传感器输出的模仿信号到数字信号的转换,单片机判定 现场是否爆发失火。若爆发失火,体系会驱动蜂鸣器和指示灯报警。 因为体系采用高功能的单片机芯片为中枢和高生动度的烟感传感器,并且诈欺 音响和指示灯两种报警局势举行报警提示,大大的提好了体系的正确性和牢靠性。 合节词 单片机 AT89C51 ADC0809 传感器 Summary smokealarm, scenetemperature, smoke, etc. signal electricalsignal detected sensors(including temperature sensitive smoke),amplification filteringcircuit sensoroutput electrical signal fed convertercircuit, smokesensor temperaturesensor output analog signal digitalsignal conversion, determinewhether sitefire. fireoccurs, alarmindicator. systemuses high-performance microcontroller chip highsensitivity smoke sensors, lightform twoalarm alarm, much goodaccuracy system.Keywords AT89C51 MCU; ADC0809 sensor 1.1课题咨议的后台和旨趣...............................................3 1.2 本文实质的组织调理 2.1失火的烟雾发生进程和温度升高进程 2.2.1体系硬件总体构架 2.2.2体系软件总体构架 2.3体系厉重器件的选拔 2.3.1传感器的选拔 2.3.2单片机芯片的选拔 2.3.3A/D转换芯片的选拔............................................10 113.1 信号放大和滤波电道................................................11 3.2 晶振电道与复位电道 ................................................13 3.2.1 晶振电道.....................................................13 3.2.2 复位电道 ....................................................14 3.3 声光报警电道 ......................................................14 3.3.1 音响报警器...................................................14 3.3.2 光报警器.....................................................15 3.4 数据搜集电道......................................................15 184.1 软件开荒境遇 ......................................................18 4.2 失火报警体系次序打算 ..............................................18 4.2.1 据搜集次序 ..................................................19 4.2.2 失火判定与报警次序...........................................20 4.3 软件调试 ..........................................................21 22参考文献 24附录 过错!不决义书签。伸谢 弁言1.1 课题咨议的后台和旨趣 跟着社会和科技的成长,人们越来越众的应用电子产物和煤气,自然气,由此导致 的失火隐患也越来越众,再者又有抽烟和烟花导致的失火给人类、社会和自然形成的危 害越来越大,它不但毁坏物质家产,并且还直接危胁人们的性命安然,给人们的精神制 成极大的侵犯。豪爽残酷的失火教训让人器的话能够大大低重职员的伤亡,裁减不须要 的家当和性命耗损 。失火报警器便是为了餍足这一需求而研制的,而且失火报警器得本身效力随科技的成长和人们需求也正在不竭地升高,正在效力、组织、局势等方面不竭地完 善。们慢慢看法到失火防守,失火报警和消防办事的要紧性,假如有失火报警 有的失火主动报警器能正在失火爆发之条件前检测到失火的即将爆发,它能按照火 灾的早期特色烟雾或温度的转变检测到火情并实时报警觉知人们做好防守,可将失火 带来的性命家产耗损降到最低控制。失火主动报警体系能对失火举行及时监测和确切 报警,有着提防和裁减失火摧残、偏护人身安然和家产安然的要紧旨趣,裁减了不必 要的经济耗损和职员伤亡。 1.2 本文实质的组织调理 1:绪论。厉重先容课题的咨议后台和旨趣和论文的章节调理。 2:先容了烟感报警器的道理,选拔适应的传感器 ,给出烟感主动报警体系的总体 打算构架,别离给出硬件和软件的全部构架,并逐一先容硬件体系的厉重器件选型。 3:烟感报警体系硬件打算,周密先容了传感器信号放大电道,滤波电道,单片机处 理电道及声光报警电道,并给出相应的打算道理图。 4:烟感报警器的软件次序打算,先容主次序,初始化次序,数据搜集子次序失火判 断与报警子次序等。5:对本次论文的撰写举行总结,并对烟感报警器的成长前景举行预计。 失火报警体系全部计划打算2.1 失火的烟雾发生进程和温度升高进程 普通可燃物正在燃烧时先发生燃烧气体,继而发生烟雾,正在氧气充实的条目下就会 所有燃烧而发生火焰,发出可睹光和弗成睹光,并披发出豪爽的热,使境遇温度升高。 起火进程中,刚首先会发生豪爽的烟雾且继续的期间相对较长,而此时现场的境遇温 度还不是太高没有骤变,若此时烟感传感器感想到了烟雾就能够实时报警并正在火势没 扩张之前让人们提前防守和撤离,如此就能够把失火耗损掌握正在最小控制。比及火焰 燃烧后,它会火速延伸,发生豪爽的热而导致境遇温度的升高,若能感触到温度的变 化而报警指挥人们就能够较量实时地掌握失火。若以此硬件打算中我会插足温度传感 器和烟感传感器配合办事,互补各自的缺乏,大大的低重了报警器的误报率 ,起火进程 弧线 体系硬件总体构架 烟感报警体系厉重由烟感数据搜集模块、单片机掌握模块、驱动声光报警模块组 成。图2.2 为失火报警体系的组织框图。 2.2 体系组织框图 单片机是全盘报警体系的掌握中枢,它的办事道理是:先通过传感器 (网罗温感 和烟感)将现场温度、烟雾等信号转化为可检测的电信号,放大和滤波电道将传感器输 出的电信号送入A 转换电道,落成烟雾传感器和温度传感器输出的模仿信号到数字 信号的转换,单片机判定现场是否爆发失火。若爆发失火,体系会驱动蜂鸣器和指示 灯报警。 本失火主动报警体系具有以下效力: (1)音响和灯光双重报警效力。 (2)体系自毛病指挥效力:硬件爆发毛病时,会发出毛病指挥信号。 (3)特殊报警效力:境遇中的烟雾浓度或温度较高时,能发出提示信号指挥人们注 烟感,温度 传感器 放大,滤波 电道 转换电道 单片机 声光报警电道 意,使人们早有防备。(4)失火报警效力:失火真正爆发时也便是温度和烟雾都较高时,会发作声光报警 讯息。 2.2 体系软件总体构架 体系采用了模块化次序打算形式,体系各个模块的全部效力都是通过子次序的调 用告终的。厉重网罗数据搜集子次序、失火判定次序,指示灯显示次序和驱动蜂鸣器报 警子次序等,体系次序流程图如图2.3 所示。. 图2.3 次序流程图 维了低重误报率,本体系对信号举行众次搜集众次判定,结果再归纳判定的结果 做出最终的掌握。主次序是一个无穷轮回体,其流程是:先对体系的各局限网罗单片 机各个端口输入输出的成立、外围驱动电道和数据存储电道等落成初始化,再对次序 举行初始化,结果施行失火报警体系中的数据搜集劳动,数据转换劳动,查问判定劳动 和判定后的驱动各形态。 2.3体系厉重器件的选拔 2.3.1 传感器的选拔 l)烟感传感器简介 烟感探测器能够分为离子感烟探测器和光电感烟探测器,. 烟感传感器是失火报警 体系的要紧构成局限,具有特别好的预警效力,它是全盘体系平常运转的合节。当有火 灾时,它会把失火发生的烟雾非电量信号转化为电量信号送给单片机掌握器。其特性 是模仿量传输,伴随非电量参数的转变而转变 [16] 。以下对几种常睹烟感传感器作一介 (a)半导体烟雾传感器(半导体气敏传感器)半导体烟雾传感器普通网罗用氧化物半导体陶瓷资料行动敏锐体系制的烟雾传感 器和用半导体器件制制的烟雾传感器。半导体烟雾传感器的道理是:气体正在半导体外貌 的氧化和还原反映导致敏锐元件阻值转变。半导体烟雾传感器普通可分为电阻式和非 电阻式。当气敏元件接触到气体时,半导体的阻值会爆发转变,诈欺传感器输出端阻 值的转变来测定或掌握气体的相合参数,这品种型的传感器称为电阻式半导体气敏传 感器;当MOS场效应管正在接触到气体时,场效应管的电压将随边缘气体形态的分歧 而爆发转变,诈欺这种道理制成的传感器被称为非电阻式半导体气敏传感器。 (b)接触燃烧式传感器 道理:当易燃烟雾接触这种被催化物笼盖的传感器外貌时会爆发氧化反映而燃烧。 接触燃烧式气体传感器的检测元件普通为铂金属丝(也可外貌涂铂、钯等珍稀金属催 化层),应用时对铂丝通以电流,维持300~400的高温,此时若与可燃性气体接触, 可燃性气体就会正在珍稀金属催化层上燃烧,所以铂丝的温度会上升,铂丝的电阻值也 上升;通过衡量铂丝的电阻值转变的巨细,就明确可燃性气体的浓度。应用接触燃烧 式传感器,其最大的偏差是探头很容易爆发阻松弛中毒地步。普通正在相连应用两个月 后应对该传感器举行保护。这无形中加大了办事职员的办事量,同时推广了报警器的 保护本钱。 (c)电化学传感器 电化学传感器由膜电极和电解液封装而成。电化学气敏传感器道理:诈欺液体(或 固体、有机凝胶等)电解质,其输出局势能够是气体直接氧化或还原发生的电流,也 能够是离子效用于离子电极发生的电动势,即烟雾浓度信号把电解液判辨成阴阳带电离子,通过电极将信号传输出。它的益处是:反响速率速、确切、不乱性好、或许定量 检测,但寿命较短(大约两年)。它厉重合用于毒性烟雾检测。目前邦际上绝大局限毒气 检测采用该类型传感器。 (d)高分子烟雾传感器 高分子烟雾传感器迩来几年成长很速。高分子气敏元件正在遭遇特定烟雾时,电阻、 介电常数、资料外貌声波鼓吹速率和频率、资料重量等物理功能会相应爆发转变。高 分子气敏元件因为具有易操作性、工艺单纯、常温选拔性好、代价低廉、易与微组织 传感器和声外貌波器件相联结,正在检测毒性烟雾和食物鲜度等方面具有要紧效用。高 分子烟雾传感器生动度高,选拔性好,且组织单纯,能正在常温下应用,能够补充其它 烟雾传感器的缺乏。 离子感烟传感器离子感烟传感器对付烟雾气颗粒检测很有用,可测烟雾粒的直径范畴为 0.03um-10um,它正在外里电离室内中有放射源镅 241。它会使南北极板间氛围分子电离为 正、负离子,使正本不导电的氛围带电。当失火爆发时,正离子和负离子被吸附到烟 雾粒子上,使正、负离子彼此中和的概率推广,如此烟雾粒子浓度巨细能够以电流变 化量巨细暗示出来,告终对失火参数的检测。 (g)光电式感烟传感器 光电式感烟传感器由光源、光敏元件和电子开合构成。平常处境下,光源发出的光, 通过透镜射到光敏元件上,使电道庇护平常,假如有烟雾,抵达光敏元件上的光就显 著削弱,光敏元件按照光强弱的转变酿成电的转变,光电式感烟探测器成长很速,种 类不竭增加,就其效力而言,它能告终早期失火报警,除利用于大型开发物内部外, 还十分合用于电气失火告急性较大的园地,如阴谋机房、仪器仪外室和电缆沟、地道 (2)温度传感器温度传感器普通分为定温式和差温式。温度传感器唯有正在温度爆发较为大的转变 时才华检测到,而温度遽然升高时失火仍然爆发,火苗仍然展现,以是温度传感器检 测不对用于失火爆发的早期,但可正在失火爆发时烟雾较少时再次报警,它往往感测的 范畴较小,普通安设正在不宜安设感烟探测器的区域。这里就不逐一先容了。 2)烟感传感器的选拔本打算中烟感传感器采用的是离子型感烟传感器,它的内部有微量的放射性物质 媚(Am)241,因为金属电极笼盖着传感器,以是放射物质不会显露。它对灰白、白色和 玄色烟雾都较量敏锐,最大缺乏是受境遇湿度对它影响较量大。 NIS-09C 传感器的功 耗较量低也广泛合用,生动度也较量高。NIS-09C 离子烟雾探测器探测到的是烟雾浓度 模仿量,烟雾浓度 之间是近似线性的干系,其性情弧线)温度传感器 温度探测器应用的是集成温度传感器LM94022,由于它办事电压低且办事电压范 围宽,又能与模数转换器配合应用。该传感器属于高精度模仿输出CMOS 温度传感器, 其厉重性情如下: (1)办事电压低,正在1.5V 电压下就可办事;且办事电压范畴宽,是1.5—5.5V; (2)静态电流小 (3)末级为推挽输出,输出电压与感测的温度成反比,确保芯片纵然正在较高的温度 范畴内仍可维持极高的生动度; (4)可供应 个分歧增益让用户自行选拔,个中网罗-5.5mV/、-8.2 mV -10.9mV/及-13.6mV (5)可检测的温度范畴宽,-50至150都能够; GS0、GS1 是LM94022 的生动度选拔输入端,当给它们施加分歧电平居,就会有 种分歧的生动度,用户能够选拔适合的生动度,如外2.3 所示(温度升高输出的电 压反而减小,以是生动度为负值)。按照衡量温度的范畴和体系电道的办事电压选拔较量 合理的。央求高电平大于0.5V ;低电平小于0.5V。 外2.3 LM94022 种生动度GS0 GS -13.6LM94022 的输出性情如图2.5 所示,衡量温度与输出电压正在分歧生动度时的性情。 输出电压随温度升高而低重,其生动度为负值。从图可看出,LM94022 的输出电压与感 测的温度是反比干系,而且其线性度极好。正在 VDD 5V时,分歧生动度的几个特定温 度值时的输出电压如外2.5 所示(楷模值)。 图2.5LM94022 的输出性情 外2.4 VDD 为5V,t 为25时的输出电压值 被测温 -501299 1955 2616 3277 -25 1168 1767 2366 2965 10341565 2100 2633 25 898 1365 1831 2298 50 760 1159 1558 1958 续外2.4 VDD 为5V,t 为25时的输出电压值 被测温 75619 949 1290 1609 100 476 737 997 1257 125 332 521 711 901 150 183 301 420 593 按外2.4 的数据阴谋出的生动度值与外2.3 给出的楷模生动度有少少差值。比方, 正在GS=00 时,-25时的输出电压为1168 mV,-50时的输出电压为1299 mV,则其平 均生动度为-5.24 mV /;50时的输出电压为760 mV,75时的输出电压为619 mV, 则其均匀生动度为5.64 mV 中GS==00时,生动度为-5.5 mV 2.3.2单片机芯片的选拔 单片机是烟感报警器体系最要紧的局限,能够说是它的心脏。它用来接受信号并根 据判定结果驱动报警安装。51 系列单片机的益处是价值低贱,次序空间大,I/O 它是检测体系中较量理念的选拔。本打算应用的掌握芯片是ATMEL公司出产的AT89C51, 高功能 CMOS8 位微执掌器。AT89C51 是一个低功耗高功能单片机,片内置通用 位中间执掌器(CPU)和 Flash 存储单位,可敏捷利用于各样掌握周围。40 个引脚, 工串行通讯口。AT89C51的引脚图如图 2.6 所示。芯片能够服从惯例形式举行编程,也 能够正在线编程,其将通用的微执掌器和 Flash 存储器联结正在一道,能一再擦写有用地降 低开荒本钱。要功能参数如下: 本打算厉重采用AT89C51 芯片。AT89C51 具有如下特性:40 个引脚,4k Bytes Flash 片内次序存储器,128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),32 个外部双向输入/输出(I/O) 个间断优先级2层间断嵌套间断,2 个16 位可编程依时计数器,2 个全双工串行通 信口,看门狗(WDT)电道,片内时钟振荡器。 10 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST P0.0/AD039 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 P3.0/RXD10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 图2.6 AT89C51 芯片的引脚图 2.3.3A/D 转换芯片的选拔 转换器和三态输出锁存缓冲器构成,芯片引脚图如图2.7 所示。 -1MSB21 ADD 24ADD 25ADD 23VREF(+) 12 VREF(-) 16 IN3 OUTPUTENABLE CLOCK10 VCC 11 -220 GND 13 -714 -615 -8LSB17 -418 -319 IN2 28 IN1 27 IN0 26 ALE 22 U2 ADC0809 图2.7 ADC0809 芯片的引脚图 ADC0809 具有以下效力: 位判袂率。11 1LSB的弗成调偏差范畴。 (3)供电电压为+5v,外部提的供基准电压,+5v 是楷模值,此时答允输入模仿电 压范畴为0—5V。 (4)众道开合可选通8 个模仿通道,答允8 道模仿信号分时输入。 (5)输出锁存器可存放和输出转化获得的数字量。 (6)转换期间为100μ 失火主动报警体系硬件打算3.1 信号放大和滤波电道 因为传感器输出的模仿信号较量弱小,且含有扰乱信号,以是需求把感想到的信 号举行放大和滤波。 3.1.1 温度传感器的放大与滤波电道 温度传感器应用的是高精度模仿输出CMOS 温度传感器LM94022,该传感器的末级 为推挽输出,检测的温度与输出的电压成反比干系,也便是输出电压越低温度越高; 本打算温度传感器生动度选拔-5.5mV/,以是LM94022 的GS0 和GS1 端口都接地,温 度传感器的放大和滤波电道如图3.1 所示。 12 图3.1 温度传感器的放大和滤波电道 电道打算中央求高输入低输出,故放大电道、滤波电道的前置电阻R4、R8 的阻值 设为10K。因为运放LM324 的输入级是差动放大电道,它的两头输入回道参数央求对称, 。依照运算放大器“虚短”、“虚断”性情,知 (3-1)3.1.2 烟雾传感器的滤波电道 选拔的 NIS-09C 烟雾传感器输出电压较大,以是不需求放大烟雾信号,以是对信 号只举行滤波执掌就能够了,烟雾信号滤波电道如图 3.2 所示。因为温度、烟雾信号 安排电道运放 LM324 接直流电源,电道中有直流,以是正在电道中打算了起隔直通交的 电容。体系采用固定门限检测法判定失火是否爆发,温度限定值设定为57,烟雾浓 度阈值设定为3.2%每英尺,高出此值就会报警。 13 图3.2 烟雾信号滤波电道 低通滤波器LPF 电道的电压放大倍数为: srcsRC (3-3)因为为信号频率二次幂的函数式,故为二阶 LPF。设带通截止频率为 ,可解出二阶LPF的上限截止频率为: (3-4)二阶低通滤波电道的衰减斜率可达-40dB/十倍频,不过又因为 处,信号的放大倍数已快速低重,以是该滤波电道以低重滤波器通频带为价钱来得到滤波器衰减斜率。 3.2 晶振电道与复位电道 3.2.1 晶振电道 晶振电道视为单片机 AT89C51 办事供应时钟信号的,芯片中有一个高增益反相放 大器,该放大器的输入端引脚是 XTAL1,输出端引脚是 XTAL2。这个放大器与行动反应 元件的片外石英晶体或陶瓷谐振荡器一道组成自激振荡器。电道中的外接石英晶体这 14 一感性原件及电容 c1,c2 接正在放大器的反应回道中组成并联振荡回道,体系的晶振电 道如图3.3 所示。因为外接电容C1、C2 的容量巨细会轻细影响振荡频率的崎岖、振荡 器办事的不乱性、起振的难易水准及温度不乱性,假如应用石英晶体,电容的容量大 小范畴为30 10 pF pF ;假如应用陶瓷谐振,则电容容量巨细为4010 。本打算中应用石英晶体,电容的容值设定为30pF。 3.2.2 复位电道 复位是单片机硬件初始化操作,经复位操作后,单片机体系才华首先平常办事.体系 正在启动时都需求复位,如此 CPU 和体系各部件就处于需求的初始形态以便从初始形态开 始办事。AT89C51 的复位信号由芯片的REST 引脚输入。当输入的复位信号延续两个呆板 周期以上的高电平居为有用则这时 CPU 就能够落成体系的复位。单片机体系的复位操作 较量单纯,唯有两种复位式样,即手动复位和加电复位,本打算采用的是手动复位式样。 手动按钮复位通过专用的复位电道来告终, Vcc 当人工按下按钮时,发生的复位信 号通过 REST 引脚送入单片机举行体系复位操作。复位电道中 s2 为手动复位开合,电 容C1 可避免高频谐波对电道的扰乱。AT89C51 的复位电道如图3.3 所示。 C0 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 C0 C1 C2 C3 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST P0.0/AD039 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32 P1.0 P3.0/RXD10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28 P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27 U1 AT89C51 C1 30pF X1 CRYSTAL Q1 NPN R1 10k BUZ1 BUZZER C4 0.1uF C2 30pF C3 22uF R2 10k 图3.3 晶振电道与复位电道 3.3 声光报警电道 3.3.1 音响报警器 声光报警电道正在AT89C51 的掌握下,能够按照分歧的处境(失火、特殊、毛病),发出不 同的声光信号报警。音响报警电道如图 3.4 所示。因为蜂鸣器的办事电流普通较量大, 以至于单片机的I/O 口是无法直接驱动的,以是要诈欺放大电道来驱动,普通应用三极 15 管来放大电流就能够了。声报警电道由单片机的P10 引脚举行掌握,当 P10 输出的电平 为高电平居,三极管导通,蜂鸣器的电流变成回道,蜂鸣器响;不然,三极管截止,蜂 鸣器不发出音响。 图3.4 蜂鸣器报警 3.3.2 光报警器 光报警电道道如图 3.5,由单片机的 P2 口举行掌握,P2 P2.3~P2.6别离控 个发光二极管,予以光报警,如图所示。P2.3~P2.6掌握的灯挨次为赤色(失火信 号灯)、赤色(特殊信号灯) 、黄色(毛病信号灯)和绿色(平常信号灯) 。当P2.3~P2.6 输出低电平居,对应的信号灯便会发光报警。 图3.5 光报警 3.4 数据搜集电道 16 转换器应用的是通用8位芯片ADC0809,芯片的几个要紧管脚效力 如下: (1)ALE:地方锁存答允信号,对应ALE 地方形态送入地方锁存器中。(2)地方锁存与译码电道落成对A,B,C 三条地方位举行锁存和译码,其译码输出 用于通道选拔。 为地方线,模仿通道的选拔信号。(4)START:转换启动信号,当START 上跳沿时,悉数内部寄存器清零;下跳沿时, 首先举行A/D 转换;正在转换时期,START 应维持低电平。 (5)EOC:转换停止信号。当EOC=0 时,正正在举行A/D 转换;EOC=1 时转换遏止。 (6)OE:输出答允信号,用于掌握三态输出锁存器向单片机输出转换获得的数据。 OE=1,输出转换获得的数据;OE=0,输出数据线呈高电阻。 因为本打算中数模转换芯片应用的是ADC 0809,其办事的时钟信号频率为500KHz, 此芯片中无时钟电道,时钟信号由外部 AT89C51 ALE端供词应。体系 AT89C51 ADC0809接口电道如图3.6 所示。 图3.6 AT89C51 与ADC0809 接口电道 当AT89C51 的ALE 端口不拜访外部存储器时,AT89C51 的ALE 端以时钟振荡频率的 17 1/6 输出固定的正脉冲信号,故晶振设定 12MKz,再经由二分频电道,单片机即可向 ADC0809 输出 500KHz 的时钟信号。二分频电道由 触发器告终,R、S端接地,D 端行动输出端,CLK接AT89C51 的ALED (3-5)因为当CP=1 触发器有用;CP=0时,触发器维持正本形态。故D 触发器能实 ALE端口的信号二分频 [28] 。因为本失火报警体系只搜集温度、烟雾信号,经由调 理的温度、烟雾信号别离进入 ADC0809 IN-1端口,其余输入引脚接地,8 个数字量输出引脚接AT89C51 的P3 口。单片机的P3 口承受ADC0809 传输来8 位数字 位地方经地方锁存器74LS373锁存,选拔低 通道选通地方。ADC0809通道选通如外3.1。 外3.1 ADC0809 通道选通 本打算应用地方锁存器是74LS373,当三态答允掌握端 OE 为低电平居,输出端 O0~O7 为平常逻辑形态,可用来驱动负载或总线。当OE 为高电平居,O0~O7 既不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。图中三态答允掌握端OE 接地,暗示三态门不停掀开。锁存答允端LE 为高电平居,输出端O0~O7 态与输入端D0~D7形态相似;当LE 由“1”变为“0”时,数据输入锁存器中。LE 端接 至单片机的地方锁存答允ALE 当P11=0时,与写信号WR 合伙选通ADC0809。图中ALE 信号与START 信号连正在一 起,正在WR 信号的前沿写入地方信号,正在其后沿启动转换。当ALE 端口变为高电平,将 74LS373 输出端的低3 位地方存入A/D 的地方锁存器中,此地方经译码选通8 道模仿输 入之一到较量器。START 上升沿将 转换,之后EOC 端酿成低电平,指示转换正正在举行。比方,输出地方F8H 可选通通道IN0,告终对 18 温度传感器输出的模仿量举行转换;输出地方F9H 可选通通道IN1,告终对烟雾传感器 输出的模仿量举行转换。ADC0809 的转换停止形态信号EOC 接到AT89C51 的INT1 引脚, 转换落成后,EOC变为高电平,暗示转换停止,结果数据已存入锁存器,并发生 发生间断。当AT89C51 明确A/D 转换落成后,A/D 端口OE 电平变为高电平居,输出三 态门掀开,转换结果的数字量输出到单片机上。 失火报警体系次序打算4.1 软件开荒境遇 本体系采用 措辞的形容由函数构成,是一种组织化的次序打算措辞,以是更容易告终模块化,并且具有可读性好,易于移植等益处,数 据组织方面,能够应用组织体和数组,或许执掌纷乱的数据,可用于及时执掌体系。 本体系的软件编程应用的是Keil C51,体系兼容单片机C 措辞软件开荒。 此软件 不仅具有雄厚的库函数并且集成开荒调试器械效力健壮。又有Keil C51 天生的目的代 码有特别高的恶果,容易融会。正在开荒大型软件时更能 展现高级措辞的上风。 4.2 失火报警体系次序打算 失火报警体系掌握器上采用AT89C51 行动主控芯片,其厉重效力网罗:掌握IO 采样信号等,该局限是失火报警体系智能化的纠合展现和合节。 为了便于体系保护,正在失火报警体系的软件打算中采用了模块化次序打算形式, 体系各个模块的全部效力都是通过子次序挪用告终的。既使得次序组织清楚,又便于 往后进一步扩展其效力。本体系厉重网罗主次序、温度烟雾数据搜集子次序、失火判 断与报警子次序等。体系次序流程图如图4.1 所示。 19 图4.1 次序流程图 主次序是一个无穷轮回体,其流程是:起首正在上电之后体系的各局限网罗单片机 输出输入端口的成立、数据存储电道、外围驱动电道等落成初始化,接下来施行失火 报警体系的数据搜集次序、失火判定、报警次序。体系初始化后,AT89C51 P30口为低电平,P21、P22 和P23 口为高电平,以是唯有绿灯D2 亮,D1、D3、D4 蜂鸣器不报警。4.2.1 据搜集次序 数据搜集是失火报警体系中的要紧枢纽。为了低重误报率,体系打算时对温度烟 雾采用了两次搜集、两次判定的形式。每次搜集温度烟雾数据后,将数据存入单片机 的寄存器,然后正在失火判定次序中,将搜集的数据与设定的阈值举行较量,判定现场 是否爆发失火。全部流程是:体系和次序初始化后,驱动ADC0809 IN0对温度信号 举行A/D 转换,单片机承受转换好的数据,存入寄存器,由INT1 间断任职次序落成; 体系延时10ms,驱动ADC0809 的IN3 对烟雾信号举行A/D 转换,转换落成后存入寄存

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