煙霧報(bào)警器課程設(shè)計(jì)

成績評定________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：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應(yīng)的微小的電壓信號經(jīng)過放大，轉(zhuǎn)化成較大的電壓信號送入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，對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性化處理，將數(shù)字化電壓信號轉(zhuǎn)化成為對應(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。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。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，可以在自動聲光報(bào)警的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)帶動煙霧，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)識了一種用途非常廣泛的傳感器，即熱釋電紅外傳感器，對其原理、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，深知專業(yè)知識要與實(shí)際相結(jié)合才會有收獲，相信通過本次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其過程會對以后的工作和學(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]