《基于單片機的煙霧報警系統(tǒng)——畢業(yè)論文》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《基于單片機的煙霧報警系統(tǒng)——畢業(yè)論文（34頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、摘 要電子與信息工程學院本 科 畢 業(yè) 論 文論文題目 基于單片機的煙霧報警系統(tǒng) 學生姓名 學 號 專 業(yè) 電子信息科學與技術 班 級 指導教師 年 月摘 要本課題主要是做一個智能的煙霧報警系統(tǒng)，主要功能是能夠自主的檢測外部環(huán)境的煙霧濃度和環(huán)境溫度，通過與預先設置的閾值進行比較，從而使系統(tǒng)報警。由于系統(tǒng)所需完成的任務比較簡單，所以我選用的是AT89C51單片機，加之51單片機成本也什么低，適合作為設計樣品的材料選擇。本文主要分幾個部分進行介紹畢業(yè)設計作品，先介紹了煙霧報警系統(tǒng)的使用價值，然后介紹煙霧報警系統(tǒng)的幾個硬件部分的功能，主要包括按鍵功能、屏幕顯示功能、AD轉換功能等，每個部分都進行了相

2、關的硬件介紹，其中對ADC0832和LCD1602做了詳細的簡介。軟件部分主要是對作品的幾個工作流程進行介紹，主要有主程序流程、數據采集流程、LCD顯示流程、ADC0832的數據轉換流程，最后使用Protues對整個系統(tǒng)進行仿真，保證系統(tǒng)的運行可靠性。關鍵詞：AT89C51單片機；煙霧報警器；A/D轉換器；Proteus仿真湖北科技學院學士學位論文ABSTRACTThe main purpose of this paper is to make a smart smoke alarm system, the main function is independent of external en

3、vironment can detect smoke concentration and ambient temperature, compared with the preset threshold, so that the alarm system.Because the system needs to complete the task is relatively simple, so I chose the AT89C51 microcontroller, coupled with the 51 microcontroller is also what the cost is low,

4、 suitable for the selection of materials as a design sample.This paper is mainly divided into several parts of the graduation design works, first introduced the smoke alarm system use value, then introduces several smoke alarm system hardware function, including the key function, the screen display,

5、 AD conversion function, each part of the related hardware, which made a detailed introduction of ADC0832 and LCD1602.The software part is mainly on several working process works are introduced, mainly include main program, data acquisition program, LCD display procedures, ADC0832 data conversion pr

6、ocess, and finally use the Protues to simulate the whole system, to ensure the reliability of the system.KEY WORDS：AT89C51 Single-chip Microcomputer；smokealarm；A / D converter； Simulation by use Proteus目 錄目錄摘 要4ABSTRACT5目錄71 緒論11.1 研究的背景及意義11.2 本文研究的主要內容12 煙霧報警系統(tǒng)總體設計方案23 硬件系統(tǒng)部分設計33.1 單片機最小系統(tǒng)43.2 A/D

7、轉換電路53.2.1 ADC0832的引腳及功能63.2.2 單片機對ADC0832 的控制原理73.2.3 ADC0832連線圖83.3 LCD1602液晶顯示電路93.4 按鍵電路103.5聲光報警電路114 軟件系統(tǒng)部分設計124.1 編程軟件的介紹124.2 程序流程圖124.2.1 主程序流程圖124.2.2 數據采集子程序流程圖134.2.3 LCD程序流程圖144.3 軟件編譯154.4. Proteus仿真模擬165 實物的調試與檢測175.1 系統(tǒng)軟件調試185.2 系統(tǒng)硬件的調試185.3 實物展示與結論分析186 總結與展望196.1 論文工作總結196.2 今后的展望2

8、0致謝21參考文獻22附錄221 緒論1 緒論1.1 研究的背景及意義隨著中國經濟的迅速發(fā)展和城市化進程的加快, 在給人們帶來快捷與方便的同時,也帶來了不少麻煩。尤其是在人口稠密的城市,用火用電的密度大,火災的防范就變得愈發(fā)困難。萬一突發(fā)大火，隨之而來的是對居民產生嚴重生命傷害和財物損害。而且由于很多犯罪分子利用大多數居民防盜觀念不強實施違法犯罪活動，這使得居民十分憂慮自身財物安全。單片微型計算機作為微型計算機的一個重要分支，它成為今天控制領域、通信設備、信息處理以及日常生活中最廣泛使用的計算機，其中單片機用于電子產品的設計是非常方便的1。為了避免火災帶來的損失，就必須對這些情況下的火災情形進

9、行報警監(jiān)測。當前人們亟待解決的一個重要問題是對住戶密度大的居民區(qū)的火情和盜情進行即時探測和預防警報，以便防患于未然?；诖诵枨?，自動報警系統(tǒng)在日常生活中展現(xiàn)的重要性與日俱增。溫度和煙霧監(jiān)測及遠程報警系統(tǒng)就是為了更好的為人類服務而研制開發(fā)的，并且順應人們的需求，不斷地在功能、構造、形式各方面來不斷地進行完善。溫度和煙霧監(jiān)測及遠程報警系統(tǒng)能將火災現(xiàn)場的信息及時、準確的采集到，并通過電信號將火警信息發(fā)送給監(jiān)控中心或監(jiān)測點，能夠最大限度的保護人類的財產以及生命安全。1.2 本文研究的主要內容 本實驗室數據采集系統(tǒng)由六個大模塊組成，它們是單片機、煙霧傳感器、溫度傳感器、鍵盤電路、顯示電路、報警電路。通過

10、煙霧傳感器及溫度傳感器對現(xiàn)場的環(huán)境進行實時監(jiān)測，監(jiān)測數據經過 A/D 轉換器送入單片機進行信號處理，根據數據分析結果確定是否報警及發(fā)送報警信息2。系統(tǒng)啟動之時，可以通過鍵盤設置溫度和煙霧濃度的上限值，顯示電路實時顯示溫度值，當被測點的溫度或煙霧濃度超過設置值時，報警器開始報警，從而實現(xiàn)了對該點溫度和煙霧的實時監(jiān)控。2 煙霧報警系統(tǒng)總體設計方案本設計中的煙霧報警主要由硬件系統(tǒng)設計和軟件系統(tǒng)設計兩部分組成。硬件系統(tǒng)包括煙霧傳感器、溫度傳感器、顯示屏、AD轉換電路、按鍵輸入電路、聲光報警電路等幾部分的設計，通過簡單的無源晶振電路提供時鐘，通過中斷產生定時采集煙霧信號和溫度信號，煙霧濃度3以及時間都會

11、顯示在顯示屏上。系統(tǒng)中有按鍵可以進行煙霧濃度的閾值和溫度閾值的設置。一旦煙霧濃度超過閾值且者溫度超過閾值時，報警電路就會及時產生刺耳的報警聲。軟件系統(tǒng)主要包括主程序、煙霧信號和溫度信號采集程序、定時中斷程序、顯示程序、閾值設置程序等。硬件系統(tǒng)部分采用四個開關來控制煙霧系統(tǒng)的工作狀態(tài)，分別為：K1、切換顯示頁面；K2、增加煙霧和溫度閾值；K3、減少煙霧和溫度閾值；K4、系統(tǒng)復位。如下圖2-1所示：圖2-1：按鍵的功能說明27湖北科技學院學士學位論文硬件系統(tǒng)部分設計思路如圖2-2所示：圖2-2：硬件系統(tǒng)部分設計思路軟件系統(tǒng)部分主要通過Keil和Proteus軟件繪制仿真電路5并編寫程序進行聯(lián)合仿真

12、模擬。軟件系統(tǒng)主要包括主程序、信號采集程序、顯示程序、按鍵掃描程序和中斷程序。3 硬件系統(tǒng)部分設計該系統(tǒng)總體電路由AT89C51控制的單片機最小系統(tǒng)， A/D轉換模塊，獨立按鍵控制電路，LCD1602液晶顯示電路，聲光報警電路共同組成6，系統(tǒng)總體設計的電路圖如圖3-1所示，下面介紹系統(tǒng)硬件中幾個模塊：圖3-1:系統(tǒng)總體設計電路圖3.1 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng),或者稱為最小應用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng).對51系列單片機來說,最小系統(tǒng)一般應該包括:單片機、晶振電路、復位電路。下面給出一個51單片機的最小系統(tǒng)電路圖7，如圖3-2所示：51單片機最小系統(tǒng)電路介紹：1）51

13、單片機最小系統(tǒng)復位電路的極性電容C1、C2的大小直接影響單片機的復位時間，一般采用1030uF，51單片機最小系統(tǒng)容值越大需要的復位時間越短。2）51單片機最小系統(tǒng)晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振，51單片機最小系統(tǒng)晶振8的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。3）51單片機最小系統(tǒng)起振電容C1、C2一般采用1533pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好4）P0口為開漏輸出，作為輸出口時需加上拉電阻，阻值一般為10k。圖3-2：單片機的最小系統(tǒng)圖設置為定時器模式時，加1計數器是對內部機器周期計數（1個機器

14、周期等于12個振蕩周期，即計數頻率為晶振頻率的1/12）。計數值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。設置為計數器模式時，外部事件計數脈沖由T0或T1引腳輸入到計數器9。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數器加1，更新的計數值在下一個機器周期的S3P1期間裝入計數器。由于檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為12MHz時，最高計數頻率不超過1/2MHz，即計數脈沖的周期要大于2 ms。3.2 A/D轉換電路在單片機應用系統(tǒng)中，被測量對象的有關變化量，如溫度、

15、壓力、流量、速度等非電物理量，須經傳感器轉換成連續(xù)變化的模擬電信號（電壓或電流），這些模擬電信號必須轉換成數字量后才能在單片機10中用軟件進行處理。實現(xiàn)模擬量轉換成數字量的器件稱為A/D轉換器（ADC）。A/D轉換器大致分有三類：一是雙積分A/D轉換器，優(yōu)點是精度高，抗干擾性好，價格便宜，但速度慢；二是逐次逼近型A/D轉換器，精度、速度、價格適中；三是-A/D轉換器。本文中采用的是ADC0832屬第二類，是8位A/D轉換器。通過三線接口與單片機連接，功耗低，性能價格比較高，適宜在袖珍式的智能儀器儀表中使用。ADC0832為8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉

16、換要求。芯片具有雙數據輸出可作為數據校驗11，以減少數據誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件連接和處理器控制變得更加方便。通過DI數據輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。其主要特點如下：1) 8位分辨率，逐次逼近型，基準電壓為5V；2) 5V單電源供電；3) 輸入模擬信號電壓范圍為05V；4) 輸入和輸出電平與TTL和CMOS兼容；5) 在250KHZ時鐘頻率時，轉換時間為32us；6) 具有兩個可供選擇的模擬輸入通道；7) 功耗低，15MW。3.2.1 ADC0832的引腳及功能芯片采用的是ADC0832，以下介紹ADC0832的引腳及功能，如圖3-3所示。圖3-3

17、ADC0832的引腳示意圖各引腳說明如下： CS片選端，低電平有效。 CH0，CH1兩路模擬信號輸入端。 DI兩路模擬輸入選擇輸入端。 DO模數轉換結果串行輸出端。 CLK串行時鐘輸入端。 Vcc/REF正電源端和基準電壓輸入端。 GND電源地。3.2.2 單片機對ADC0832 的控制原理一般情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數據線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數據線上使用。當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當

18、要進行A/D轉換時，須先將CS端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片12時鐘輸入端CLK提供時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數據信號。在第1個時鐘脈沖到來之前DI端必須是高電平，表示啟動位。在第2、3個時鐘脈沖到來之前DI端應輸入2位數據用于選擇通道功能，其功能項見表3-1。表3-1： ADC0832配置位輸入形式 配置位選擇通道CH0CH1CH0CH1差分輸入00+-01-+單端輸入10+11+如表3-1所示，當配置位2位數據為1、0時，只對CH0 進行單通道轉換。當配為1、1時置2位數據，只對CH1通道轉換。當配置2進行單位

19、數據為0、0時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入端IN-進行輸入。當配置2位數據為0、1時，將CH0作為負輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進行輸入。圖3-3：ADC0832時序圖到第3個時鐘脈沖到來之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數據輸出DO進行轉換數據的讀取。從第4個時鐘脈沖開始由DO端輸出轉換數據最高位D7，隨后每一個脈沖DO端輸出下一位數據。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數據D0，一個字節(jié)的數據輸出13完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數據，即從第11個時鐘脈沖輸出D0。隨后輸出8位數據，到第19 個脈沖時數據輸出完成，也標志著一次

20、A/D轉換的結束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉換后的數據進行處理就可以了。圖3-3為ADC0832時序圖。3.2.3 ADC0832連線圖ADC0809與單片機的連線圖如圖3-4，CS連接到P1.4，CLK連接到P1.5，DO、DI一起連接到P1.6，因為DO、DI不會一起工作，一個在高電平情況下運行，一個在低電平下運行，這樣的連接方式可以保證它時鐘只有一種工作模式。圖3-4：ADC0832的連線圖3.3 LCD1602液晶顯示電路LCD1602A 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02 即32個字符（16列2行）。在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電

21、子產品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產品中都可以看到，顯示的主要是數字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數碼管14、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數碼管比較常用，軟硬件都比較簡單。在單片機系統(tǒng)中應用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：(1) 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質高且不會閃爍。 (2) 液晶顯示器都是數字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 (3) 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分

22、子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 (4) 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 引腳說明：第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：VO為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作15，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS

23、為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數據。 第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第714腳：D0D7為8位雙向數據線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負極。本設計的灰度調節(jié)是采用10k的電位器，液晶顯示電路如圖3-5所示：圖3-5：液晶顯示電路3.4 按鍵電路本設計采用按鍵接低的方式來讀取按鍵，單片機初始時，為高電平，當按鍵按下的時候，會給單片機一個低電平，單片機對信號進行處理。單片機鍵盤有獨立鍵盤和矩陣式16鍵盤兩種：獨立鍵盤每一個I/O 口上只接一個按鍵，按鍵的另一端接電源或接地（一般接地），這種接法程序

24、比較簡單且系統(tǒng)更加穩(wěn)定；而矩陣式鍵盤式接法程序比較復雜，但是占用的I/O少。根據本設計的需要這里選用了獨立式鍵盤接法。圖3-6：按鍵電路獨立式鍵盤的實現(xiàn)方法是利用單片機I/O口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下。將常開按鍵的一端接地，另一端接一個I/O 口，程序開始時將此I/O口置于高電平，平時無鍵按下時I/O口保護高電平。當有鍵按下時，此I/O 口與地短路迫使I/O 口為低電平。按鍵釋放后，單片機內部的上拉電阻使I/O口仍然保持高電平。我們所要做的就是在程序中查尋此I/O口的電平狀態(tài)就可以了解我們是否有按鍵動作了。在用單片機對鍵盤處理的時候涉及到了一個重要的過程，那就是鍵盤的去抖動。這里說的

25、抖動是機械的抖動，是當鍵盤在未按到按下的臨界區(qū)產生的電平不穩(wěn)定正?，F(xiàn)象，并不是我們在按鍵時通過注意可以避免的。這種抖動一般10200毫秒之間，這種不穩(wěn)定電平的抖動時間對于人來說太快了，而對于時鐘是微秒的單片機而言則是慢長的。硬件去抖動就是用部分電路對抖動部分加之處理，軟件去抖動不是去掉抖動，而是避抖動部分的時間，等鍵盤穩(wěn)定了再對其處理。所以這里選擇了軟件去抖動，實現(xiàn)法是先查尋按鍵當有低電平出現(xiàn)時立即延時10200毫秒以避開抖動（經典值為20毫秒），延時結束后再讀一次I/O 口的值，這一次的值如果為1 表示低電平的時間不到10200 毫秒，視為干擾信號。當讀出的值是0時則表示有按鍵按下，調用相應

26、的處理程序。3.5聲光報警電路本文用LED燈進行燈光指示。LED是一種發(fā)光二極管，能夠將電能轉化為可見光的固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。圖3-7：聲光報警電路采用蜂鳴器進行的聲音報警，蜂鳴器采用直流電壓供電。蜂鳴器驅動電路一般都包含以下幾個部分：一個三極管、一個蜂鳴器、一個限流電阻。蜂鳴器為發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅動方式（直流/方波）等。這些都可以根據需要來選擇。本設計采用有源蜂鳴器。三極管Q1起開關作用，其基極的低電平使三極管飽和導通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極高電平則

27、使三極管關閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。4 軟件系統(tǒng)部分設計4.1 編程軟件的介紹Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。我們就是利用Keil C51軟件依據

28、程序流程圖進行C語言的編程，從而控制硬件實驗所需要的功能。4.2 程序流程圖4.2.1 主程序流程圖主程序的功能主要是完成初始化和相應的子程序的調用，其中包括寄存器和標志位初始化、定時器、計數器的賦初值以及A/D轉換初始化，按鍵擴展初始化，中斷處理初始化等。 主程序流程圖圖4-1所示：圖4-1：主程序流程示意圖4.2.2 數據采集子程序流程圖A/D轉換子程序流程圖如下圖4-2所示。ADC0832初始化后，把傳感器采集到的信號通過外部中斷引腳引入單片機，然后進行數據處理，處理后的數據送到緩沖器，準備給下一程序的調用。該子程序將0通道采集到的0-5V的模擬信號轉換為對應的數字量，轉化為單片機能讀取

29、的信息量，然后將對應數值存儲到內存單元。圖4-2：數據采集子程序流程圖4.2.3 LCD程序流程圖單片機在主程序中完成對LCD進行初始化，使其LCD能順利進入正常工作狀態(tài)。程序運行時首先判斷LCD是否處于忙碌狀態(tài)，如果是，則繼續(xù)不斷掃描判斷，若不是，則將經ADC轉換后計算出來的結果，通過輸出指令輸出，并判斷計算出的結果處于哪種狀態(tài)，將狀態(tài)輸出供操作者閱讀。流程圖如圖4-3所示：圖4-3：LCD流程圖4.3 軟件編譯選擇CPU型號窗口中選擇CPU生產廠家及芯片型號，這里選擇的是AT89C51芯片，程序代碼編寫完后需要編譯、鏈接、生成目標代碼，然后進行硬件調試或模擬仿真，編譯代碼可以點擊或鍵盤的快

30、捷鍵F7。編譯后的結果如圖4-4所示。圖4-4編譯后的結果顯示編譯軟件后，要對代碼進行下載到AT89C51單片機中，所編寫的程序見附錄。4.4. Proteus仿真模擬Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單

31、片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯器。其仿真界面如圖4-5所示：圖4-5 Proteus軟件仿真界面把完整的電路圖在Proteus上畫好后，導入已經寫好的程序，便可以得到相應的仿真結果圖。煙霧報警

32、系統(tǒng)仿真結果如圖4-6所示：圖4-6：煙霧報警器系統(tǒng)仿真模擬結果顯示5 實物的調試與檢測5.1 系統(tǒng)軟件調試打開軟件，將寫好的調試程序代碼在計算機上輸入、匯編、修改、產生代碼，形成輸入輸出口實驗.HEX文件。先把線路連接好，并將調試程序代碼（注釋電壓到酒精濃度轉換關系代碼燒寫到單片機上后，接上+5V電源開始調試。先進行每一個模塊程序的調試，看看單一的模塊程序能不能實現(xiàn)出來，如果不能實現(xiàn)出來，就進行程序和電路圖的檢查，查出問題所在，從而進行修改。當每一個模塊程序的調試能實現(xiàn)出來，在把整個程序導入，進行整體調試。在調試中，采集溫度數據和煙霧濃度數據，采用100HZ的頻率采集數據，每采集一秒鐘對數據

33、進行取平均數，然后再與預先設置的閾值進行比較，到達報警設置值的話聲光報警電路就會進行報警。然而再也不能進行下次數據采集檢查，必須重啟電源才能進行下一次檢查。經對程序的檢查，看出沒有數據采集的循環(huán)部分，對程序修改后，能實現(xiàn)數據連續(xù)檢查功能了。5.2 系統(tǒng)硬件的調試調試過程中首先要檢測的就是硬件電路的設計原理是否正確，焊接前對電阻、電容的量值要進行測量、篩選，選擇與電路中參數值一致的元器件，在選擇芯片時，要注意芯片與設計要求的型號、規(guī)格和安裝是否一致。其次在焊接好電路之后，認真檢查電路的焊接情況，主要看各個端口是否連接正確以及有些元器件的正負極是否接反，。這次采用的是分塊調試的方法，控制電路以及單

34、片機控制電路進行調試。在對每個模塊的進行調試過程中又采用了由局部到整體，由簡單到復雜的調試方法，最后再將各個模塊總和成一個整體。在調試過程中遇到的問題有：（1）對數模轉換芯片的不了解，采樣電路的設計走了很大的彎路；（2）對煙霧報警器的沒有使用經驗，所以寫程序的時候邏輯不是很清晰。（3）硬件電路的焊接上遇到很大問題，焊接完后什么都不反應，仔細檢查后發(fā)現(xiàn)把單片機的一些端口接錯位了，所以在焊接過程中一定要非常的認真仔細；（4）在調節(jié)液晶顯示屏亮度的時候，剛開始沒有把電位器調到正確的位置，使得液晶顯示屏的顯示數值很不清晰有時甚至沒有顯示，經過多次嘗試調整后，使得液晶的顯示面變得清晰可加。5.3 實物展

35、示與結論分析經過不懈地努力最終完成了煙霧報警系統(tǒng)的實物制作，其實物圖如下所示：圖5-1：煙霧報警器系統(tǒng)實物展示圖由于系統(tǒng)硬件較復雜，硬件電路裝配、焊接完成后，可能不能正常工作。為了方便調試，采用分塊調試的方法。在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成芯片的損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在4.5V5.5V之間屬正常范圍，待全部檢查正確完后方可進行通電試。通電試驗成功后，要對不同響應時間進行測試，并將測試結果與估值進行對比，最后才能得出試驗的可靠性。6 總結與展望6.1 論文工作總結本論文主要論述基于單片機AT89C51的煙霧報警器的軟、硬

36、件設計的方法。利用C語言程序編程，通過Proteus軟件進行仿真模擬，實現(xiàn)了煙霧報警器的利用中斷定時采集數據，能重新設定時間參數、有LED顯示和報警提示等各項功能。本煙霧報警器設計可以使用多種風格的程序來實現(xiàn)，主要是對按鍵輸入和顯示輸出的處理，本設計風格對按鍵輸入和顯示輸出處理是使用散轉的方式處理的，散轉方式的處理易于地址化，模塊化，統(tǒng)一化和擴展。其中主要有以下優(yōu)點：（1） 采用1602液晶顯示屏，顯示頁面畫質高，操作更加方便簡單可靠；（2） 既有聲音的報警，也有閃光的報警，程序屏幕也會顯示，多重保護機制，顯得更加的可靠；（3）模塊化的C語言程序，清晰易懂。6.2 今后的展望本文僅僅完成了煙霧

37、報警系統(tǒng)的設計和實物的制作，今后考慮使用更加清晰的液晶屏,例如LCD12864,也可將系統(tǒng)做的更加的可靠，使用PCB印刷電路板，同時考慮其他的報警功能，也可以將它整合到智能家居系統(tǒng)中，或者考慮在重要的位置聯(lián)網監(jiān)控等方式。 致謝致謝本文得以完成，首先要感謝我的恩師，本論文的全部研究工作都是恩師的精心指導和嚴格要求下完成的。恩師嚴謹的治學態(tài)度和淵博的學知對我的一生都會有重要的影響。在論文工作期間，無論是學習上，還是生活中，老師都給我以耐心的教誨和極大的幫助。恩師踏實嚴謹的工作作風，淵博的學識，高效的辦事效率，忘我的工作精神，讓我獲益匪淺。尤其是他積極開拓不斷進取的精神，更是我終生學習的楷模。 老師

38、的平易近人也使我能隨時與他進行溝通，提出開發(fā)過程中遇到的困難并得到解決。本課題能夠順利完成與老師的幫助和指導是分不開的，在此向他表示最誠摯的謝意。 感謝我的家人，正是她們的大力支持才使我能潛心于本課題的研究，對我完成學業(yè)起了重大的推動作用。 對在百忙之中抽出時間評閱本論文的專家學者表示真誠的感謝!向所有關心，支持和幫助過我的老師、同學、親人和朋友表示謝意！ 在即將完成學業(yè)之際，我還要衷心地感謝我的母校！附錄參考文獻1楊華博,趙靜雅,徐江紅. 煙霧溫度火災報警器的設計J. 電腦知識與技術,2016,(34):272-273.2徐妙婧,祖一康. 基于單片機的煙霧檢測報警系統(tǒng)設計J. 電腦知識與技術

39、,2016,(35):276-277.3于博,歐陽宏基. 基于STC89C52單片機的煙霧報警器軟件設計J. 軟件工程,2016,(11):14-16.4田亞立,梁波,尹少榮,杜佳敏. 基于單片機的煙霧報警系統(tǒng)設計J. 電子測試,2015,(21):1-2.5李澎. 基于單片機的校園安防系統(tǒng)D.吉林大學,2015.6昝杰. 溫度和煙霧監(jiān)測及遠程報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)D.電子科技大學,2015.7齊斌. 溫度和煙霧監(jiān)測及遠程報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)D.電子科技大學,2015.8程望斌,劉凌,楊陳明,李慧,李璇. 基于單片機的火災煙霧報警系統(tǒng)設計J. 湖南理工學院學報(自然科學版),2014,(03):

40、41-44.9李曉麗. 基于無線傳感器網絡的智慧家庭系統(tǒng)設計D.曲阜師范大學,2014.10劉瑞濤. 基于單片機控制的無線煙霧檢測報警系統(tǒng)J. 黑龍江科技信息,2014,(08):18+20.11孫貫華. 基于光電感煙的火災探測報警器的設計與實現(xiàn)D.東北大學,2013.12王毅然. 淺析單片機在煙霧報警系統(tǒng)的運用J. 電子制作,2013,(10):48.13洪云,鄒靈敏. 基于單片機的煙霧監(jiān)控及短信報警系統(tǒng)設計J. 電子制作,2013,(05):51.14楊光. SMS報警管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)D.電子科技大學,2013.15趙文藝. 基于單片機的實驗室數據采集系統(tǒng)的設計D.北方工業(yè)大學,201

41、2.16張坤. 基于單片機的倉庫防火預警系統(tǒng)研究D.河北農業(yè)大學,2011.附錄/程序頭函數#include /宏定義#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define Data_ADC0809 P1/管腳聲明sbit Feng = P30;/ADC0809sbit ST=P33;sbit EOC=P34;sbit OE=P32;/按鍵sbit Key1=P35;sbit Key2=P36;sbit Key3=P37;/顯示數組 0-9+Fuchar Data_=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0

42、x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x71,0 x3f;sbit Wei1 = P27;sbit Wei2 = P26;sbit Wei3 = P25;sbit Wei4 = P24;/函數聲明extern uchar ADC0809();void Display(uchar X,uchar Data);void delay(uint t);uchar temp=0;/蜂鳴器變量uchar FF=10;/顯示模式uchar Mode=0;uchar p;void main()while(1)/正常模式if(Mode=0)/讀取AD值temp=ADC0809();for(

43、p=0;pFF)Feng=0;elseFeng=1;/調整模式elseDisplay(1,FF);/功能鍵if(Key3=0)Feng=0;delay(100);while(Key3=0)if(Mode=0)Display(0,temp); elseDisplay(1,FF); if(Mode=0)Mode=1;elseMode=0;Feng=1;/增加if(Key2=0&Mode=1)Feng=0;delay(100);while(Key2=0)Display(1,FF); FF+;if(FF=251) FF=250; Feng=1;/減少if(Key1=0&Mode=1)Feng=0;de

44、lay(100);while(Key1=0)Display(1,FF); FF-;if(FF=0 xff) FF=0; Feng=1;/ADC0809讀取信息uchar ADC0809()uchar temp_=0 x00;/初始化高阻太OE=0;/轉化初始化ST=0;/開始轉換ST=1;ST=0;/外部中斷等待AD轉換結束while(EOC=0)/讀取轉換的AD值OE=1;temp_=Data_ADC0809;OE=0;return temp_;/延時void delay(uint t)uint i,j;for(i=0;it;i+)for(j=0;j10;j+);/顯示 X表示狀態(tài) Data

45、表示數據void Display(uchar X,uchar Data)Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;P0=0 xff;/正常模式if(X=0)P0=Data_11;/非正常elseP0=Data_10;Wei1=0;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;delay(10);Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;P0=Data_Data/100;Wei1=1;Wei2=0;Wei3=1;Wei4=1;delay(10);Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;P0=Data_Data/10%10;Wei1=1;Wei2=1;Wei3=0;Wei4=1;delay(10);Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;P0=Data_Data%10;Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=0;delay(10);Wei1=1;Wei2=1;Wei3=1;Wei4=1;