能智控制实训报告基于单片机的烟雾检测仪设计与实现

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基于51单片机的烟雾探测器报告

基于51单片机的烟雾探测器报告

1 前言烟雾浓度测试仪,也以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动,以形成中心控制系统。

即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。

火灾探测器是探测火灾的仪器,由于在火灾发生的阶段,将伴随产生烟雾、高温和火光。

这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动,及时扑灭火灾。

1.1烟雾探测器工作原理1.1.1 烟雾探测器种类目前常用的有三种步进电动机:(1)离子感烟式探测。

它是在电离室内含有少量放射性物质,可使电离室内空气成为导体,允许一定电流在两个电极之间的空气中通过,射线使局部空气成电离状态,经电压作用形成离子流,这就给电离室一个有效的导电性。

(2)光电感烟探测器。

它是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。

(3)红外光束感烟探测器。

它是对警戒范围内某一线状窄条周围烟气参数响应的火灾探测器。

1.1.2 工作原理烟雾探测器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,烟雾探测器内部采用离子式烟雾传感,离子式烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。

它在内外电离室里面有放射源镅241,电离产生的正、负离子,在电场的作用下各自向正负电极移动。

在正常的情况下,内外电离室的电流、电压都是稳定的。

一旦有烟雾窜逃外电离室。

干扰了带电粒子的正常运动,电流,电压就会有所改变,破坏了内外电离室之间的平衡,于是无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主机,将报警信息传递出去。

2 总体方案2.1 方案比较方案一:采用通用的低成本单片机作为下位机的主控制器,外加ADC0832采集烟雾传感器的模拟信号,经过单片机的运算处理过后,把数据通过外加的USB模块传到PC机,PC机上用VC++软件上位机对烟雾信号实时监控,若达到阈值,则报警。

图2.1 方案一图2.2 方案二2.2 方案论证和选择方案论证:方案一使用价格低廉的8位单片机,另外增加了ADC芯片和USB 模块芯片,电路相对比较复杂,上位机软件选用微软公司的VC++,它具有十分优秀的灵活性,便于开发人员的灵活设计,但程序设计相对复杂。

基于单片机的烟雾报警器的设计与实现

基于单片机的烟雾报警器的设计与实现

编号南京航空航天大学金城学院毕业设计题目基于单片机的烟雾报警器的设计与实现学生姓名学号系部专业班级指导教师二〇一五年五月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:基于单片机的烟雾报警器的设计与实现)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名:2015年5月10日(学号):基于单片机的烟雾报警器的设计与实现摘要人们的生活变得越加智能化,电器使用越加频繁,消防工作就越加重要。

为了防止和减少火灾带来的巨大损失,需开发一种结构简单,经济适用的家用烟雾报警器并配合完善的监控报警系统。

本报警器由单片机最小系统、温度、烟雾传感器两部分构成,加上其他设备可实现检测环境温度、烟雾等气体浓度并声光报警。

本设计中选择STC89C52单片机作为控制元件,由于需要探测范围广、高灵敏度和优秀的稳定性的特点,故选用了MQ-2烟雾传感器。

报警器主要由烟雾信号采集,烟雾报警器模拟 - 数字转换电路,微处理器控制电路,显示电路,声光报警电路和安全电路组成,设计合理,操作简单易懂,性价比高。

烟雾报警器能够及时反映周围环境情况,发现温度烟雾异常和实时发出警报,从而降低火灾的危险性和各类损失。

关键词:烟雾报警器,单片机,传感器Design and implementation of smoke alarmbased on microcontrollerAbstractWith the social and economic development, people's lives become increasingly intelligent use of electrical appliances has become increasingly frequent, so the fire service has become increasingly important. To prevent fires and reduce fire caused casualties and financial losses, so we need to develop a means simple, affordable home smoke alarms and with a sound alarm and monitoring systems, in order to meet market demand. Smoke alarms for the home-based microcontroller should have the basic design and function, we design and explain a smoke alarm.The alarm system is mainly composed of MCU and temperature, smoke sensors in two parts, plus other equipment to achieve the implementation of the gas concentration detection ambient temperature, smoke, etc. and only sound and light alarms. This design choice STC89C52 microcontroller as a control element, the need for a wide range of detection characteristics of high sensitivity and excellent stability I chose MQ-2. Mainly by the smoke alarm signal acquisition and pre-amplifier, the smoke alarm analog - digital conversion circuit, microprocessor control circuit, display circuit, sound and light alarm circuit and safety circuit, reasonable design, easy to understand, inexpensive, its high cost. The main part of this paper for the alarm function of various components and systems for a detailed description and interpretation software design and system analysis and interpretation.I wish every family a home smoke alarm is installed, it can reflect the environmental conditions around more sensitive than the human senses. Temperature anomalies found smoke, real alerts and phone alarm. Can help people ran out of the danger zone in time, reduce the risk of fire and types of lossesKey words:The smoke alarm; MCU; sensor目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章绪论........................................................... - 1 -1.1设计概述....................................................... - 1 -1.2烟雾报警器的现状及发展......................................... - 1 -1.3课题研究的目的和意义........................................... - 2 -1.4毕业设计基本内容............................................... - 2 - 第二章系统的总体方案设计............................................. - 3 -2.1系统总体功能介绍............................................... - 3 -2.2报警系统工作原理............................................... - 3 -2.3烟雾传感器和单片机的选择....................................... - 3 -2.3.1 烟雾传感器介绍与选择......................................... - 3 -2.3.2 stc89c52单片机简介.......................................... - 4 -2.3.3 单片机的引脚功能描述......................................... - 5 -2.4 温度传感器选择................................................. - 6 -2.5 本章小结第三章系统硬件电路................................................... - 7 -3.1单片机最小系统................................................. - 7 -3.1.1 复位电路..................................................... - 7 -3.1.2 晶振电路..................................................... - 8 -3.1.3 电源选择..................................................... - 8 -3.2 烟雾检测AD采集电路............................................ - 9 -3.4 声光报警控制电路设计.......................................... - 10 -3.5 按键控制电路.................................................. - 10 -3.6 温度传感器(DS18B20)电路..................................... - 11 -3.6.1DS18B20简单介绍............................................. - 11 -3.6.2 DS18B20的工作原理.......................................... - 11 -3.6.3 DS18B20供电方式电路图...................................... - 12 - 第四章系统软件的设计................................................ - 14 -4.1 系统主程序初始化流程图........................................ - 14 -4.2 系统烟雾采集设计及流程图..................................... - 14 -4.3 报警子程序设计及流程图........................................ - 15 -4.4 控制按键子程序设计及流程图................................... - 16 - 第五章软硬件调试及结果分析.......................................... - 18 -5.1软硬件调试:.................................................. - 18 -5.2调试中的问题和解决方法:...................................... - 18 -5.3 结果分析...................................................... - 19 -5.3.1 仿真电路及结果分析...................................... - 19 -5.3.2 实物电路及结果分析...................................... - 19 - 第六章设计总结及心得体会............................................ - 23 -6.1 设计总结...................................................... - 23 -6.2 心得体会...................................................... - 23 - 致谢............................................................. - 24 - 参考文献............................................................. - 25 - 附件一:总体原理设计图............................................... - 26 - 附件二:程序源代码................................................... - 27 - 附件三:实物图....................................................... - 38 -第一章绪论1.1设计概述随着时代的进步,高科技行业的带动,在人们智能化的生活和工业生产中出现了越来越来多的隐患比如火灾。

基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计

基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计

基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备,并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。

本文将介绍基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计。

系统的设计主要包括硬件部分和软件部分。

硬件部分包括单片机、烟雾传感器、显示器和报警器等模块,而软件部分主要是通过单片机对传感器数据进行采集和处理,并控制报警器的工作。

首先,我们需要选择合适的烟雾传感器。

烟雾传感器是一种能够感知室内空气中的烟雾浓度的设备,常用的烟雾传感器有MQ-2和MQ-135等。

这两种传感器可以通过检测环境空气中的气体浓度来判断是否存在烟雾。

接下来,我们需要选择合适的单片机用于控制整个系统。

常用的单片机有AT89S52和STM32等,我们可以根据实际需求选择合适的单片机。

单片机的选择要考虑到系统对性能和功耗的要求。

在硬件部分,我们需要将烟雾传感器与单片机进行连接。

通过传感器模块和单片机的串口通信,单片机能够通过串口接收到传感器发送的信号,并进行相应的处理。

软件部分主要是单片机的程序设计。

首先,我们需要编写一个函数用于初始化单片机和传感器。

接着,我们编写一个函数用于采集传感器的数据,并对数据进行处理。

比如,我们可以将传感器的输出电压转化为烟雾浓度值。

然后,我们可以编写一个函数用于控制报警器的工作。

当烟雾浓度超过设定阈值时,报警器将发出警报。

系统设计完成后,我们可以将所有模块进行连接并进行测试。

在测试中,可以模拟烟雾环境并观察系统的反应是否符合预期。

如果系统正常工作,即能够正常检测烟雾浓度并发出警报,那么我们可以将系统进行调试和优化。

总结而言,基于单片机的烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备,并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。

通过合理选择传感器和单片机,并进行正确的连接和程序设计,我们可以设计出一个性能稳定的烟雾监测及报警系统。

这种系统能够在保证室内空气质量的同时,为人们提供更加安全的居住环境。

基于单片机的烟雾报警系统设计

基于单片机的烟雾报警系统设计

基于单片机的烟雾报警系统设计烟雾报警系统是一种常见的安全设备,用于检测和报警环境中的烟雾,以帮助人们及时采取措施避免火灾事故。

本文将介绍一个基于单片机的烟雾报警系统的设计。

烟雾报警系统的主要组成部分包括烟雾传感器、微控制器、报警器和电源。

在本设计中,我们选择了常用的MQ-2烟雾传感器,一个强大的单片机ATmega328P作为微控制器,一个蜂鸣器作为报警器,以及一个直流电源供电。

首先,我们需要将MQ-2烟雾传感器与ATmega328P单片机连接。

烟雾传感器有两个输出引脚,一个是信号输出引脚(AOUT)和一个是数字输出引脚(DOUT)。

我们将AOUT引脚连接到ATmega328P的模拟输入引脚(A0),以检测烟雾浓度。

DOUT引脚连接到微控制器的数字输入引脚(例如D2),以检测烟雾是否超过预定阈值。

接下来,我们需要编写程序来读取烟雾传感器的模拟输出和数字输出,并做出相应的反应。

首先,我们需要初始化串口通信,以便将系统状态信息发送到计算机。

然后,我们需要使用模拟输入引脚读取烟雾传感器的输出,并根据传感器的特性将其转换为烟雾浓度。

如果检测到的烟雾浓度超过预设的阈值,系统将触发报警程序。

关于报警程序,我们可以使用ATmega328P的数字输出引脚连接到蜂鸣器。

当烟雾浓度超过阈值时,系统将向蜂鸣器发送一个高电平信号,触发报警。

同时,系统将通过串口通信将报警信息发送到计算机。

此外,我们还可以添加一些额外的功能来增强系统的性能。

例如,可以在系统中使用LCD显示屏来显示烟雾浓度和警报状态。

配备一个人体红外传感器,当有人靠近时可以自动关闭蜂鸣器以避免误报。

还可以添加一个数据存储模块,将系统的状态信息保存下来以便后续分析。

在系统设计过程中,还需要考虑供电问题。

可以使用一个直流电源为整个系统提供所需的电力。

此外,为了确保系统稳定运行,可以添加一个电源管理模块,以防止电池耗尽,并在电池电量不足时提醒用户更换电池。

总结来说,基于单片机的烟雾报警系统设计是一个复杂而重要的项目。

基于单片机的烟雾报警器毕业设计实习报告

基于单片机的烟雾报警器毕业设计实习报告

基于单片机的烟雾报警器毕业设计实习报告下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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基于单片机的烟雾报警器的设计与实现

基于单片机的烟雾报警器的设计与实现

基于单片机的烟雾报警器的设计与实现本设计是利用MQ-2型的半导体可燃性气体敏感元件烟雾传感器来实现对烟雾的浓度的检测,并且它灵敏度够高、反应速度快、抗干扰性的能力比较强等优点。

并且价格也经济实惠,使用寿命也比较长。

单片机则是选用的STC12C5410AD单片机,它里面包括A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源,具有高速处理、低功消耗、抗干扰性性强等优点。

以STC12C5410AD 单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器、温度传感器以及火焰传感器可实现声音闪光灯报警的方式、故障的自我诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警以及与上位机串口通信的功能。

是一种结构比较简单、性能相对稳定、使用方便、价格实惠、智能化的报警装置。

资助具有一定的实用价值。

根据其理论做出的成品进行相关的反复检测后,得出:烟雾浓度设定值为3,温度高低设定值为30℃时,报警器的各项工作情况都比较稳定和准确,火焰传感器也相对比较稳定,能够精确的进行报警。

当温度超过60℃时,会有1℃左右的误差,能够适用于广大家居,工作场所。

标签:烟雾;报警器;单片机1 选题背景及研究意义目前为止,为了满足不同地方的不同需求,所以不同的场所都会安装不同功能的烟雾报警系统。

烟雾报警系统的主要功能就是能够实时的检测当前的环境并能够及时的报警提示该区域内的用户及周围的居民来做出相对应的防范措施。

它就好比是一个称职的警卫,能够给正在忙碌或者休息中的用户提供很强的安全感。

相对的,如果能在火灾发生前能够准确,及时的发现并且能够快速的报警的话,对于提前预防所可能遇到的各种损失都能够做出及时的各种措施。

2 国内外研究现状传感器的发展起步相对较晚,但也有三个阶段:结构传感器阶段、物性传感器阶段、智能型传感器阶段。

在国内,传感器技术的起步很早,但是却不被人们看好。

不管其运行速度和检测效果都差强人意。

直到1986年我国才正式将传感器技术列入重点发展项目之一。

虽然相对于其它国家而言比较落后,但是经过这么多年以来的发展和研究,我国的传感器技术已初具规模了。

毕业设计(论文)-基于单片机的烟雾检测系统

毕业设计(论文)-基于单片机的烟雾检测系统

基于单片机的烟雾检测系统摘要为了早期发现和通报有害烟雾,防止和减少危害,保护人身和财产安全。

烟雾报警器能给人们提前警示。

随着“信息时代”的到来,传感器技术得到了显著的进步,其应用领域越来越广泛,对其需求越来越迫切,要求越来越高。

本文采用MQ-7型半导体电阻式烟雾传感器和AT89C2051单片机为核心技术设计的烟雾报警器,实现了烟雾报警、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能,对烟雾检测报警的实现技术进行了的有意义的探索与研究,在有害气体监测实现方面有一定的参考价值。

关键词烟雾报警器AT89C2051 传感器SMOKE DETECTION SYSTEM BASEDON SINGLE CHIPAbstractFor early detection and notification of harmful fumes, to prevent and reduce hazards and protect life and property safety. Smoke alarm can give people advance warning. With the "information age" the arrival of sensor technology has been significant progress, more and more widely its applications, its demand for more and more urgent, requiring higher and higher. In this paper, MQ-7-type semiconductor resistance type smoke sensor and AT89C2051 microcontrollers as the core technology smoke alarm designed to achieve a smoke alarm, alarm limit settings, delay alarm and serial communication with the host computer and other functions, the implementation of the smoke detection alarm Technology for a meaningful exploration and research, monitoring the achievement of the harmful gas have some reference value.KEY WORDS smoke alarm AT89C2051 sensor目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 问题由来 (1)1.2 课题现状 (2)1.3 论文的主要任务 (2)2 系统原理概述 (4)2.1 烟雾检测报警器的设计思路 (4)2.2 系统硬件组成原理 (4)2.3 烟雾传感器的选择 (5)2.4 运放与A/D的选择 (6)2.5 单片机系统部分 (9)2.5.1 单片机AT89C51介绍 (9)2.5.2 定时/计数器的结构及控制 (10)2.5.3 中断控制 (11)2.5.4 单片机外围电路介绍 (12)2.6 报警部分 (13)2.7 软件系统工作流程 (15)2.7.1 工作过程及程序设计 (16)3 系统设计 (17)3.1 系统的硬件设计 (17)3.2 软件设计 (19)3.2.1 A/D采样双通道流程 (19)3.2.2 报警流程设计 (20)4 系统的仿真 (23)4.1 A/D转换的仿真 (24)4.2 滤波及报警算法调试 (25)5 设计总结 (27)5.1 实现目标与特点 (27)5.2 结论及不足 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 (32)附录2 (33)1 绪论1.1问题由来随着社会的发展,人们对生活质量的要求越来越高,环境污染问题对人们的危害也越来越明显。

基于C51单片机的烟雾报警器设计

基于C51单片机的烟雾报警器设计

基于C51单片机的烟雾报警器设计设计基于C51单片机的烟雾报警器摘要:烟雾报警器是一种常见的安全设备,用于检测并报警烟雾的存在。

本设计基于C51单片机,通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度,并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。

通过编程控制单片机,实现了烟雾报警器的功能。

关键词:C51单片机、烟雾传感器、烟雾报警器、光敏电阻、蜂鸣器、LED灯1.引言烟雾报警器是一种广泛应用的安全设备,它可以及时发现并报警烟雾的存在,预警人们可能发生的火灾事故。

本设计基于C51单片机,实现了一个简单的烟雾报警器。

该报警器通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度,并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。

2.设计原理本设计的烟雾报警器主要由C51单片机、光敏电阻、烟雾传感器、蜂鸣器和LED灯组成。

光敏电阻用于检测光照强度,当烟雾浓度超过一定阈值时,烟雾传感器会发出高电平信号。

C51单片机通过读取光敏电阻和烟雾传感器的信号来判断是否触发报警。

当触发报警时,蜂鸣器会发出警报声,并且LED灯会闪烁。

3.硬件设计3.1C51单片机C51单片机是本设计的核心控制器,它负责读取传感器信号、控制蜂鸣器和LED灯的状态,并与用户进行交互。

C51单片机的引脚用于连接其他硬件组件。

3.2光敏电阻光敏电阻用于检测环境光照强度,它的电阻值会随光照强度的变化而变化。

本设计将光敏电阻接入C51单片机的模拟输入引脚,通过测量电阻值来判断环境光照强度。

在光照强度较低时,烟雾传感器的探测效果更好。

3.3烟雾传感器烟雾传感器是烟雾报警器的核心部件,它能够检测烟雾浓度。

本设计使用一种常见的烟雾传感器模块,它通过电化学原理来检测烟雾浓度。

当烟雾浓度超过一定阈值时,烟雾传感器会输出高电平信号。

3.4蜂鸣器和LED灯蜂鸣器和LED灯用于提供报警信号。

当检测到烟雾浓度超过一定阈值时,蜂鸣器会发出警报声,并且LED灯会闪烁。

通过这种方式,可以吸引人们的注意并提醒他们可能发生火灾事故。

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智能控制实训报告实训题目基于单片机的烟雾检测仪设计与实现学生姓名*** ***学号 ** **专业班级指导教师目录摘要 (3)第一章烟雾传感器的介绍和设计要求 (4)第二章方案设计与硬件选择 (5)第三章流程图设计 (6)第四章程序 (13)第五章实训总结 (16)附录 (18)摘要随着现代科学技术的飞速发展,各类传感器在各个领域中都发挥着很大的作用。

烟雾传感器属于气敏传感器,是气-电变换器,它将可燃性气体在空气中的含量(即浓度)转化成电压或者电流信号,通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机,进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。

传感器作为烟雾检测报警器的信号采集部分,是仪表的核心组成部分之一。

由此可见,传感器的选型是非常重要的。

本系统是基于STC89C52单片机的烟雾报警器,所选用的是MQ-2型烟雾传感器。

关键字: STC89C52 MQ-2 烟雾传感器第一章烟雾传感器的介绍和设计要求1.1 烟雾传感器的分类烟雾传感器种类繁多,从检测原理上可以分为三大类:a、利用物理化学性质的烟雾传感器:如半导体烟雾传感器、接触燃烧烟雾传感器等。

b、利用物理性质的烟雾传感器:如热导烟雾传感器、光干涉烟雾传感器、红外传感器等。

c、利用电化学性质的烟雾传感器:如电流型烟雾传感器、电势型气体传感器等。

1.2 烟雾传感器的特点(a)能选择性地检测某种单一烟雾,而对共存的其它烟雾不响应或低响应;(b)对被测烟雾具有较高的灵敏度,能有效地检测允许范围内的烟雾浓度;(c)对检测信号响应速度快,重复性好;(d)长期工作稳定性好;(e)使用寿命长;(f)制造成本低,使用与维护方便。

1.3 设计要求能够准确无误地测出有无吸烟现象,如果有且超出所标定的设计值,就发出报警声,否则LED显示正常。

第二章硬件选择与方案设计方案一:MP135型半导体空气污染敏感元件,由加热器以及微型Al2O3陶瓷基片上形成的金属氧化物半导体材料构成,用电极引线引出,封装在金属管座、管帽内。

当有被检测气体存在时,空气中该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高。

使用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。

优点:灵敏度高,对污染空气敏感。

缺点:价格高,驱动电路复杂,对烟雾固体小颗粒灵敏度低。

方案二:MQ-2烟雾传感器,在可燃气体或烟雾中MQ-2烟雾传感器的电阻会有相应的变化。

MQ-2气敏元件由微型AL2O3陶瓷管SnO2敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内,加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。

优点:灵敏度高,性能稳定,对烟雾固体小颗粒灵敏度高,价格较低。

而且驱动电路简单。

缺点:只能测试烟雾少的时候,在火灾时起不了多大作用。

综上所述,我们选择方案二为最佳方案。

第三章流程图设计一、MQ-2烟传感器的应用领域可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置,适宜于气、笨、烷、酒精、氢气、烟雾等的监测。

因此,MQ-2可以说是一个多种气体探测器。

MQ-2的探测范围极其的广泛。

它的优点:灵敏度高、响应快、稳定性好、寿命长、驱动电路简单。

二、MQ-2的的工作原理MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N 型半导体。

处于200到300摄氏度时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。

当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化,就会引起表面导电率的变化。

利用这一点就可以获得这种烟雾存在的的信息,烟雾的浓度越大,导电率越大,输出电阻越低,则输出的模拟信号就越大。

三、MQ-2的特性1.MQ-2型传感器对天然气、液化石油气等烟雾有很高的灵敏度,尤其对烷类烟雾更为敏感。

具有良好的抗干扰性,可准确排除有刺激性非可燃性烟雾的干扰信息。

2.MQ-2型传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。

初始稳定,响应时间短,长时间工作性能好。

需要注意的是:在使用之前必须加热一段时间,否则其输出的电阻和电压不准确3、其检测可燃气体与烟雾的范围是100到10000ppm.4、电路设计电压范围宽,24V以下均可,加热电压5V左右。

需要注意:加热电压如果过高,会导致内部的信号线熔断,从而器件报废。

MQ-2的外观图由LM393比较器与滑动变阻器构成可输出数字信号,可以直接和单片机相连的。

正常情况是输出高电平,一旦检测到烟雾将会输出低电平。

单片机直接检测。

该模块具有可调比较电压和输出电压。

四.调试仪器(1)数字万用表(2)函数信号发生器(3)示波器(4)直流稳压电源(5)电烙铁五.系统总体框图本设计烟雾报警器由单片机控制系统、烟雾传感器模块及电源三个模块组成。

当发生火灾或可燃气体泄漏,传感器遇到烟雾或可燃气体时,将产生电信号。

信号通过A/D数模转换电路转换成为数字信号传入单片机,再通过单片机逻辑处理模块判断输入值大小,过大则报警,过小则不报警来实现烟雾报警功能。

烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器,将烟雾信号转化为模拟电信号。

模数转换电路将从烟雾检测电路送出模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。

单片机对该数字信号进行滤波处理,并对处理后的数据进行分析,是否大于或等于某个预设值,如果大于则启动报警电路发出警报声音,反之则为正常状态。

图5.1 系统总框图利用MQ —2传感器采集环境中存在可燃气体 ,检测传感器阻值变化,转化为电压值输入LM393芯片INT 口,经过A/D 转换成数字量输入单片机,由学习板上的数码管显示浓度值,设置门限阈值,超过门阈限值启动报警,提示灯亮蜂鸣器响铃。

六. 系统的硬件的设计(1)烟雾传感器系统框图在报警仪的设计中, 烟雾采集电路碰到烟雾时,产生一个电信号传到A/D 数模转换电路,电信号由模拟信号转成数字信号,通过单片机控制电路判断信号并且控制报警提示电路。

单片机是其核心部件。

它一方面要接收来自传感器送来的烟雾浓度对应的模拟信号和故障检测信号,另一方面要两种信号分别进行处理,控制后续电路进行相应动作;与此同时查询是否有键按下的请求。

在单片机完成这些的工作中,尤其是信号处理中,比较浓度值后送入显示的软件实现。

图6.1.1 烟雾传感器系统框图根据以上分析,参考模拟电子技术课本与网上查找资料,设计出原理图,并画出传感器模块及蜂鸣器模块原理图,如下图:单片机控制系统(1)单片机控制系统框图图6.1.2单片机控制系统框图根据以上分析,画出单片机控制电路.如下图2.3.1。

2. 软件设计2.1 软件框图本次的软件设计共包括了A\D采集、烟雾传感器及蜂鸣器报警个三部分。

软件在接收到由烟雾传感器及温度传感器的数据后,由单片机采集,若发生火灾蜂鸣器进行报警,且数码管显示温度传感器检测的实时温度。

图6.2.1 软件系统框图(4) 调试方法做好电路板之后,需要用数字万用表检测各线路是否导通,如若有线路断裂,需要使用焊锡补上;检测完电路后,需要焊接元器件,此时需要非常细心,焊接前必须要检测元件的好坏。

第四章程序#include <REGX51.H>sbit led1=P1^0; //定义两个led引脚sbit led2=P1^1;sbit speak=P1^3; //定义蜂鸣器引脚bit flag=0; //有烟雾标志位//主函数void main(){IT1 = 1; //设置INT1的中断类型下降沿触发中断EX1 = 1; //使能INT1中断EA = 1; //使能总中断TMOD=0x11; //两个定时器工作在16位,方式1模式TL0 = (65536-50000)%256; //赋初值15536,也就是定时50msTH0 = (65536-50000)/256;TR0 = 1; //开定时器0ET0 = 1; //允许定时0器中断TL1 = (65536-500)%256;//定时0.5msTH1 = (65536-500)/256;TR1 = 1; //开定时器1ET1 = 1; //允许定时1器中断while(1){if(flag)led2=1; //如果烟雾传感器标志为1,检测到有烟雾,led2灭else led2=0; //如果烟雾传感器标志为0,没有检测烟雾,led2亮}}//外部中断服务程序只要传感器检测到烟雾时,比较器的输出就会输出一个低电平//单片机的引脚中断就得一个下降沿,就产生中断,烟雾标志位就为1void init0() interrupt 2{flag=1;}//定时器1服务程序void timer0() interrupt 1{static unsigned char delay_count=0,count=0;TL0 = (65536-50000)%256; //重装初值TH0 = (65536-50000)/256;delay_count++; //50ms加一次if(delay_count>20) //加到20次,就够一秒{delay_count=0;if(flag) //如果烟雾标志位为1,一秒闪烁一次{led1=~led1;}else {led1=1;speak=0;} //如果标志位为0,灯灭,蜂鸣器、不响}if(flag) //在烟雾产生后,灯闪烁10秒{ //50ms加一次,加到200,正好10scount++;if(count>200){count=0;flag=0;}}}//定时器1服务程序void timer1() interrupt 3{static unsigned long count123=0;TL1 = (65536-500)%256; //定时器1赋初值TH1 = (65536-500)/256;if(flag) //如果烟雾标志位为1{count123++;if(count123<500)speak=~speak; //蜂鸣器响起,响2.5s 停2.5selse speak=0;if(count123>1000)count123=0;}}第五章实训总结在三周的智能实训的课程中,不仅加强了我们对硬件的使用能力,还加强了软件设计能力。

在这个过程中有效的巩固了本学期所学的传感器知识,加强了电子实物制作的动手能力。

在这次的实验设计中我们首先要做了就是画原理图和PCB,这是比较难的,一开始我们毫无思路,后来在周老师的精心指导下最终成功的画出。

焊接是比较简单的,一般一个下午就可以完成,最重要的是焊接中很容易出现的虚焊问题必须认真对待。

最后是程序设计与调试,程序的话应该说是上学期学过的东西运用运用而已,但是总是有些被遗忘了,在编程的时候会遇到或多或少的问题,最后也是通过各种方式终于完成了调试。

经过这次设计,我们认识到自己还有很多的不足,只有将课本上的理论知识结合实践不断练习,不断总结提炼,反复思考实践中的经验教训,才能更好的将课本知识化为自己的知识。

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