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基于烟雾传感器的报警系统设计

  • 商品编号:单片机635
  • 货  号:单片机635
  • 品  牌:jgyc
  • 开发语言: C
  • 论文字数: 1.2W
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请添加QQ303563675.团购或代理了解

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2 方案设计与论证

2.1性能指标和功能要求

本课题需要设计以STC89C52为主芯片,以烟雾报警器模块MQ2、温湿度传感器DS18B20主要模块,实现一种烟雾报警系统的设计。

2.1.1  设计任务

1. 熟悉51单片机,掌握其软硬件设计;

2. 熟悉MQ-2烟雾传感器、ADC0832模数转换芯片,掌握其软硬件接口设计;

3. 熟悉DS18B20温度传感器,掌握其软件接口设计;

4. 熟悉C51编程;

5. 完成系统的设计,包括电路的原理图设计、电路板的焊接、安装、软件设计、调试。

 

2.1.2     预期目标

1.当释放烟雾,烟雾传感器把信号由ADC0832处理模块给单片机进行处理 ,当出现一个红色的指标时,说明 ADC0832检测到有较高的浓雾,并且单片机能够将物理量转化为电号,发出报警声。

2.同时,该系统还可以检测温度,当温度升高时,该系统通过温度传感器传输到单片机中,通过单片机的指挥命令,LED 显示器会跳转为红色,当系统正常上电时该系统指示灯为绿灯,另外,当发生火灾时该指示灯立刻跳为红灯,

3.系统还配备一个紧急开关,它主要有两种功能,一种是如果有烟雾时,那么它就可以自动报警,另外一种则可以按下紧急开关使其发生蜂鸣也就是人们所说的告警声。单片机随时向显示器输出信号,并且能够实时显示数值等参数。

2.2 总体方案设计

2.2.1 主芯片的选择

方案1采用ATMEGA16L微控制器,如图2-1所示。该款单片机是基于增强的AVR RISC结构的低功8 CMOS微控制器具有丰富的程序类库,片上资源丰富,是一款非常流行的MCU但是,它的管脚电平通常是5.5V,在使用时需考虑电平与红外感应模块的兼容性问题,无法完成整个系统的红外感应功能。

2-1  ATMEGA16L芯片

方案2采用常用的单片机STC89C52,如图2-2所示。该款单片机处理速度快、功耗较低并且抗环境干扰能力强,引脚输出电平也可以和各个模块相匹配。再者就是,该款单片机的片上资源也可以很好地满足设计所需。

2-2  STC89C52芯片

综上所述,选择方案2

2.2.2 温度传感器的选择


方案1采用STH30模块,STH30是下一代Sensirion的温湿度传感器。它是建立在一个新的cmosens®传感器芯片的核心是Sensirion的湿度和温度的平台。它的功能包括增强的信号处理,两个独特的和用户可选择的I2C地址和通信速度高达1兆赫。它的面积是2.5×2.5平方毫米,同时高度0.9毫米。这允许STH30整合成一个伟大的各种应用。此外,宽电源电压范围为2.4 V5.5伏保证与不同的装配情况的兼容性。

2-3  STH30

方案2采用DS18B20模块,DS18B20数字温湿度传感器是一个包含校准数字信号输出的温湿度传感器复合体,它用于数字温湿度传感器模块的采集技巧和技巧,确保产品具有高可靠性和优异的长期稳定性。该传感器由电阻湿度传感器和NTC温度计组成,并与高性能8位单片机相连。

2-4  DS18B20模块

相比方案一采用的STH30模块,DS18B20模块成本更低、抗干扰能力更强、连接方式更为便捷,因此采用方案二。

2.2.3 烟雾传感器的选择

方案1发明一种烟雾报警电路。一种半导体气体传感器,通过改变由气体氧化还原反应引起的敏感元件在半导体外观上的电阻值来制备,所述气体传感器的电阻值随吸附气体的量和类型而变化,即非电气气体的氧化还原反应过程引起电阻值的变化。根据该特性,从阻力变化环境中知道气体吸附环境,并计算有害气体的密度。

方案2采用MQ2烟雾报警模块,如图2-7所示,它实用于家庭或工厂的气体走漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。

2-5  MQ2模块

        相比方案一,方案二选用现有的成熟模块,检测的范围更广、上手更快、精确度更好,因此选用方案二。

2.3 方案论证

通过以上各部分的方案设计,最终系统总体设计框图如图2-8所示。

2-6  总体设计框图

系统以STC89C52单片机为核心,采集烟雾报警模块和温度模块的数据,通过AD转换芯片ADC0809将模拟量转为数字量传给单片机,当数据异常时,系统发出报警声。DS18B20通过一个IO口与单片机相连,当温度过高情况发生时,传感器的IO口将由高电平变为低电平;温湿度传感器通过单总线和单片机连接,单片机通过总线协议与其进行通讯,将数据读取出来,LED 显示器会跳转为红色,当系统正常上电时该系统指示灯为绿灯,另外,当发生火灾时该指示灯立刻跳为红灯。

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