烟雾报警器课程设计总结报告Word文件下载.docx
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2.2.1
数字温度传感器DS18B20,具有独特的单总线接口方式,需一根总线就能实现控制模块与DS18B20之间的半双工通信。
DS18B20是集传感元件和转换电路于一体的小芯片上。
另外,DS18B20也支持"
一线总线"
接口,测量温度范围为-55°
C~+125°
C,在-10~+85°
C范围内。
现场温度直接以"
的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
2.2.2工作原理
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可擦除的EERAM。
高速暂存RAM的结构为8字节的存储器,结构如图1所示。
第3和第4字节是TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。
第5个字节为配置寄存器,它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。
DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。
该字节各位的定义热图二所示。
低5位一直为1,TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。
在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要改动,R1和R0决定温度转换得精度位数,即用来设置分辨率,定义方法见表1。
图一
图二
2.2.3供电方式
采用电源供电方式,此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线,3脚接电
2.3
烟雾报警器电路MQ2
MQ2烟雾传感器,有只针状管脚,其中4个用于信号取出,2个用于提供加热电流。
当烟雾扩散时,烟雾传感器感应到烟雾时,继电器打到NO,风扇开始工作,马达转动,风扇产生吸力将烟雾吸入到装有活性炭和负离子的过滤外壳中,排清新干净的气体
2.4
信号调理及放大整形模块,
LM358芯片
LM358
内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。
当P1.5为0时报警。
2.5
显示模块LED
采用LED数码管显示
2.6
报警电路
用蜂鸣器作报警提示音,加发光二极管,声光结合充分突出了紧急提示信号的特点。
2.7按键分析
四个按键的功能分别为:
第一个按键是结束选择,按一下表示显示管进行显示当时温度;
第二个键是减键,对设定的温度进行减一;
第三个键是加键;
第四个键是进入键,按一下表示进入设置温度模式。
2.8复位电路
原理:
VCC上电时,C3充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位;
几个毫秒后,C充满,10k电阻上电流降为0,电压也为0,使得单片机复位。
工作期间,按下S4,C放电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位。
S松手,C又充电,几个毫秒后,单片机进入工作状态。
第三章流程图设计
3.1电路系统模块
3.2主程序流程图
3.3温度报警子程序
3.4烟雾报警子程序图
3.5对18B20写程序流程图
3.6对18B20读8为数据流程图
3.7温度值转换流程图
3.818B20读取温度流程图
第四章电路实验与调试
4.1焊接
4.2软件设计
#include<
reg52.h>
#include"
18b20.h"
intrins.h>
#defineuintunsignedint//宏定义
#defineucharunsignedchar//宏定义
#definedateP1//数码管段选
uinttemp,alarm_temp;
//定义温度,设定温度
bitkey_lock,chang_flag;
bitzerotemp_flag;
//负温度标志位
ucharcodeLED[]={0xC0,0xF9,0xA4,
0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
//三位共阳极数码管0~9的断码
//数码管位定义
sbitge=P1^2;
//个位
sbitshi=P1^1;
//十位
sbitbai=P1^0;
//百位
sbitbell=P2^7;
//蜂鸣器定义
sbitMQ=P1^5;
//MQ-2定义
sbitDQ=P1^4;
//18B20定义
//按键定义
sbitkey0=P2^0;
sbitkey1=P2^1;
sbitkey2=P2^2;
sbitkey3=P2^3;
voiddelay_ms(uintxms)
{//延时子程序
uinti,j;
for(i=xms;
i>
0;
i--)//i=xms即延时约xms;
for(j=110;
j>
j--);
}
voiddelay_us(uintz)
{//微妙级延时
while(z--)
_nop_();
voiddisplay(uintx)
{//数码管显示子程序
//取一温度值x
uinttemp1;
temp1=x;
temp1=temp1%1000;
//使温度值不超过三位有效数
//动态显示
//显示个位
ge=0;
//开显示
date=LED[temp1%10];
//将temp1的个位显示出来
delay_ms
(2);
//延时2ms
ge=1;
//关显示
//显示十位
shi=0;
date=LED[temp1%100/10]&
0x7f;
//将temp1的十位显示出来,并显示小数点dp位
shi=1;
//显示百位
bai=0;
date=LED[temp1/100];
//将temp1的百位显示出来
bai=1;
//关显示
voidalarm(void)
{//报警子程序
if((temp>
alarm_temp)|(MQ==0))//如果温度大于设定值或MQ2=0
{
bell=0;
//蜂鸣器响
}
else
bell=1;
//蜂鸣器不响
/*****************18B20程序******************/
voidfuwei(void)
{//18B20复位
DQ=0;
delay_us(50);
//600us
DQ=1;
delay_us(5);
//70us
ucharread_18B20(void)
{//从18B20读取8位数据
uchari,dat;
//从最低位开始接收
for(i=0;
i<
8;
i++)
{
dat>
>
=1;
//数据右移一位
//延时1us
//释放总线
//延时2us后在读取,不然读取值会紊乱,很关键!
!
if(DQ)
dat|=0x80;
//如果接收到的是1,则最高位置为1
delay_us
(2);
//延时40us
returndat;
voidwrite_18B20(uchardat)
{//对18B20写8位数据
uchari;
//延时10us
DQ=(bit)(dat&
0x01);
//从最低位开始发送
//右移一位
delay_us
(1);
//延时40us
//释放总线
voidchangetemp(void)
{//温度值转换
uintTemp_L,Temp_H;
Temp_L=read_18B20();
//读取低八位
Temp_H=read_18B20();
//读取高八位,当温度为负数时temp(7~4)为1,反之为0
if(((bit)(Temp_H&
0x80)))
zerotemp_flag=1;
//温度为负数标志位
//负温度计算
Temp_H&
=0x0f;
temp=(Temp_H<
<
8|Temp_L)*0.625;
//保存一位小数
voidread_temp(void)
{//从18B20读取温度
fuwei();
//复位
delay_us(10);
//延时
write_18B20(0xcc);
//跳过读取序列号
write_18B20(0x44);
//开始转换温度
//跳过读取序列号
write_18B20(0xbe);
//读暂存指令
changetemp();
//读取转换温度
intmain(void)
{//主程序
alarm_temp=220;
//设定温度初始值
read_temp();
//18b20测温
delay_ms(500);
//延迟500ms
while
(1)
read_temp();
display(temp);
//显示测到的温度
alarm();
//报警
if(!
key0)//如果key0=0,则进入温度修改状态
{
delay_ms
(2);
//延迟2ms,消抖
if(!
key0)//如果key0=0,则确定键按下,显示温度
chang_flag=1;
}
while(chang_flag)
if(key1&
key2)
key_lock=1;
//如果key1&
key2=1,则无效
key1)
{
delay_ms
(2);
if(!
{
if(key_lock)
{
alarm_temp+=10;
//alarm_temp+10=alarm_temp(温度加1)
if(alarm_temp>
990)//如果数码管前两位大于99,则清零
alarm_temp=0;
key_lock=0;
}
}
}
alarm_temp-=10;
//alarm_temp+10=alarm_temp(温度减1)
1000)//如果三位数码管都是0,则减一后变为990
alarm_temp=990;
key3)
chang_flag=0;
display(alarm_temp);
//显示设定温度
4.3调试与处理出现问题
1.温度显示不正确,发现DS18B20电路少接一个电阻。
2.程序无法上电,发现复位程序出现虚焊。
第五章设计总结
在二周的电子课程设计中,这次的实验不仅加强了硬件的使用能力,还加强了软件设计能力。
在这之中有效的巩固了本学期所学的专业知识,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硬件图,在脑海里形成一个总的构思,包括主程序流程图,按键处理流程图,更新当前时间流程图,更新显缓存流程图等,这是比较难的,开始我们毫无思路,在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,最后也是通过参考别人的程序才成功。
经过这次设计,我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。
希望在以后的学习中能更加努力,学习好这门专业。
(附录一)主电路图
(附录二)课程设计元器件清单表
器件名称
型号
数量
单片机
STC89C52
1
温度传感器
DS18B20
1
运算放大器
LM358
烟雾传感器
MQ2
底座
DIP40,DIP8
各一个
数码管
共阳三连体
三极管
8550
3
晶振
12MHZ
电容
33PF
4
22UF
2
电阻
10K
10
1K
4.7K
470
电位器
103,102
按键
20*30CM
5
蜂鸣器
发光二极管
排针
万能板
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