8031单片机设计定时报时控制系统.docx
《8031单片机设计定时报时控制系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8031单片机设计定时报时控制系统.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
8031单片机设计定时报时控制系统
摘要
随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段的传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其的要求和需求也越来越高。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
目前市场上常见的烟雾报警器的传感器主要有半导体式、光电式和离子式等。
本文介绍了采用通用的时基集成电路555实现设计的方法，555具有低电流、低功耗，电源电压适应范围宽的特点。
本电路综合各方利弊采用了光电式传感器。
报警电路利用蜂鸣器进行报警，可以在室内烟雾浓度达到一定的程度时发出声光报警声。
关键词：
NE555，光电检测，发光报警
ABSTRACT
Withthe"informationage"arrive,Asthemeanstotakeininformationthesensortechnologyhasbeenprominenceprogress,therearemoreandmoreextensiveareasofitsapplication,itsrequirementsandneedsbecomemoreandmorehigh.Sensortechnologyhasbecomeanimportantlandmarktomeasureacountry'slevelofdevelopmentofscienceandtechnology.Therefore,tounderstandandmastervarioustypesofsensors’basicstructure,workingprincipleandcharacteristicsareveryimportant.Nowonthemarketsmokealarmsensorsmainlyincludesemiconductor-type,photoelectric,iontypeandsoon.
Thisarticleintroducestheuseofcommontime-baseintegratedcircuit555toachievedesign,555’sfeaturesincludelowcurrent,lowpower,toadaptwidesupplyvoltagerange.Thiscircuitcomprehensivetheadvantagesanddisadvantageschoosephotoelectricsensors.Usingthealarmbuzzeralarmcircuit,whenthesmokeconcentrationreachedacertainlevelitcanproduceavoiceandvisualalarm.
KeyWords：
NE555,PhotoelectricDetection,LuminousAlarm
目录
摘要I
ABSTRACTII
第1章引言1
1.1背景1
1.2研究内容1
1.2.1研究的重点和难点1
1.2.2拟解决的关键问题1
1.3课题研究的意义2
第2章烟雾报警器分类3
2.1烟雾报警器简介3
2.1.1传统火灾报警技术3
2.1.2大空间智能消防炮灭火系统4
第3章研究的方法及原理6
3.1方法6
3.2光电传感器6
3.2.1光电传感器概述6
3.2.2光电感烟式传感器原理6
第4章硬件设计原理8
4.1硬件电路实现8
4.2NE555相关电路设计8
4.2.1NE555简介8
4.2.2相关设计电路9
第5章烟雾报警器的设计与实现13
5.1振荡电路13
5.2单稳态触发器13
5.3报警电路14
5.4工作原理15
5.4.1调试15
第6章结束语16
致谢17
参考文献18
摘要
随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段的传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其的要求和需求也越来越高。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
目前市场上常见的烟雾报警器的传感器主要有半导体式、光电式和离子式等。
本文介绍了采用通用的时基集成电路555实现设计的方法，555具有低电流、低功耗，电源电压适应范围宽的特点。
本电路综合各方利弊采用了光电式传感器。
报警电路利用蜂鸣器进行报警，可以在室内烟雾浓度达到一定的程度时发出声光报警声。
关键词：
NE555，光电检测，发光报警
ABSTRACT
Withthe"informationage"arrive,Asthemeanstotakeininformationthesensortechnologyhasbeenprominenceprogress,therearemoreandmoreextensiveareasofitsapplication,itsrequirementsandneedsbecomemoreandmorehigh.Sensortechnologyhasbecomeanimportantlandmarktomeasureacountry'slevelofdevelopmentofscienceandtechnology.Therefore,tounderstandandmastervarioustypesofsensors’basicstructure,workingprincipleandcharacteristicsareveryimportant.Nowonthemarketsmokealarmsensorsmainlyincludesemiconductor-type,photoelectric,iontypeandsoon.
Thisarticleintroducestheuseofcommontime-baseintegratedcircuit555toachievedesign,555’sfeaturesincludelowcurrent,lowpower,toadaptwidesupplyvoltagerange.Thiscircuitcomprehensivetheadvantagesanddisadvantageschoosephotoelectricsensors.Usingthealarmbuzzeralarmcircuit,whenthesmokeconcentrationreachedacertainlevelitcanproduceavoiceandvisualalarm.
KeyWords：
NE555,PhotoelectricDetection,LuminousAlarm
目录
摘要I
ABSTRACTII
第1章引言1
1.1背景1
1.2研究内容1
1.2.1研究的重点和难点1
1.2.2拟解决的关键问题1
1.3课题研究的意义2
第2章烟雾报警器分类3
2.1烟雾报警器简介3
2.1.1传统火灾报警技术3
2.1.2大空间智能消防炮灭火系统4
第3章研究的方法及原理6
3.1方法6
3.2光电传感器6
3.2.1光电传感器概述6
3.2.2光电感烟式传感器原理6
第4章硬件设计原理8
4.1硬件电路实现8
4.2NE555相关电路设计8
4.2.1NE555简介8
4.2.2相关设计电路9
第5章烟雾报警器的设计与实现13
5.1振荡电路13
5.2单稳态触发器13
5.3报警电路14
5.4工作原理15
5.4.1调试15
第6章结束语16
致谢17
参考文献18
附录19
烟雾报警器由红外发光管、光敏三极管构成的串联反馈感光电路，半导体管开关电路及集成报警电路等组成，如图8所示。
当被监视的环境洁净无烟雾时，红外发光二极管VD1以预先调好的起始电流发光。
该红外光被光敏三极管VT1接收后其内阻减小，使得VD1和VT1串联电路中的电流增大，红外发光二极管VD2的发光强度相应增大，光敏三极管内阻进一步减小。
如此循环便形成了强烈的正反馈过程，直至使串联感光电路中的电流达到最大值，在R1上产生的压降经VD2使VT2导通，VT3截止，报警电路不工作。
当被监视的环境中烟雾急骤增加时，空气中的透光性恶化，此时光敏三极管VT1接收到的光通量减小，其内阻增大，串联感光电路中的电流也随之减小，发光二极管VD1的发光强度也随之减弱。
如此循环便形成了负反馈的过程，使串联感光电路中的电流直至减小到起始电流值，R1上的电压也降到1.2V，使VT2截止，VT3寻通，报警电路工作，发出报警信号。
C1是为防止短暂烟雾的干扰而设置的。
您的朋友我自己的邮箱为这封邮件插入了背景音乐-下载播放
播放器加载中...
正在发送...
此邮件已成功发送。
再回一封
发送
切换到完整写信模式
本报警器采用半导体气敏元件作为传感器，实现“气-电”转换，555时基电路组成触发电路和报警音响电路;由于气敏元件工作时要求其加热电压相当稳定，所以利用7805三端集成稳压器对气敏元件加热灯丝进行稳压，使报警器能稳定地工作在180～260V的电压范围内。
本电路省电且可靠性高。
工作原理
电路原理见下图。
由555时基电路组成自激多谐振荡器，并巧妙地利用它的复位端进行触发。
这样可节省元件。
当气敏器件接触到可燃气体时，其阻值降低，使时基电路复位端电位上升，当它集成块1/3工作电压时就发出报警信号，具有灵敏度高的特点。
元件选择
电源变压器B的输出功率大于5W，次级电压为9V。
气敏元件采用QM-N5型或MQ211型，它们是一种通用性比较强的气敏元件，适用于天燃气、煤气、液化石油气、汽油、一氧化碳、氢气、烷类、醇类（酒清）、醚类、苯灯挥发性气体，并可对木材、纸张、棉布、毛制口品、橡胶制品、塑料制品及油脂类等火灾形成之前的烟雾进行报警。
把全部元件装好后，开机预热3分钟左右，调节W使报警器进入报警临界状态，把上述气体接近气敏元件，此时应发出报警声。
您的朋友我自己的邮箱为这封邮件插入了背景音乐-下载播放
播放器加载中...
正在发送...
此邮件已成功发送。
再回一封
设计题目：
气体烟雾报警器
1目的
（1）了解传感器的基本知识，掌握传感器的使用方法。
（2）进一步加深对模拟电路基础理论和数字电路基础理论的理解。
（3）掌握放大器逻辑控制电路和振荡器的设计方法。
2设计要求及技术指标
（1）电源电压不限，可以使用交流或直流电源；
（2）有气体和烟雾时进行报警，无气体和烟雾后仍然维持报警，直至重新上电后才撤销报警；
（3）气体和烟雾报警分别设置断气、灭火驱动接口。
（4）显示报警时间（分、秒）
发挥部分：
（1）可以通过无线方式向远端发送报警信息；
（2）报警发送接收距离（无遮挡时）大于100米；
（3）无线传输所使用的信号调制、解调方式不限，可以使用成品模块；
（4）多个报警器报警时互相不影响，在接收端各自有独立的声光指示。
3要求完成的任务
（1）计算参数，安装、调试所设计电路；
（2）画出完整电路图，写出设计总结报告。
4工作原理及设计思路
气体烟雾报警器的组成框图如图9所示。
本设计的关键是气体烟雾传感器的选择。
针对一氧化碳有专门的气体传感器，而烟雾传感器可以通过光电方式实现，也可以通过等离子探头实现，我们推荐光电方式的传感探头。
气体和烟雾的信号处理电路类似。
5主要参考元器件
气体传感器、光电传感器、运算放大器、三极管、555、继电器、计数器、译码器、数码管电阻及电容若干。
6思考题
（1）传感器的输出形式有几种？
可以直接使用么？
（2）自制一个模拟救火车报警音响，代替烟雾报警器的音响电路。
（3）如何实现气体和烟雾报警以不同的声光加以区分
7参考文献
［1］高吉祥．电子技术基础实验与课程设计．北京：
电子工业出版社，2002年．
［2］彭介华．电子技术课程设计指导．北京：
高等教育出版社，1997年．
［3］毕满清．电子技术实验与课程设计．北京：
机械工业出版社，2001年．
如图所示为简易气体烟雾报警电路。
该报警器由降压整流与稳压电路、气敏传感元件和触发、报警音响电路等组成。
降压整流与稳压电路由变压器B、桥氏整流电路、集成稳压电源7805等组成。
触发、报警音响电路由可控多谐振荡器（555、R2、W2、C4）和扬声器Y等组成。
半导体气敏元件采用QM-25型或MQ211型，其适用于煤气、天然气、汽油、醇、醚类及各种烟雾的报警，其要求加热电压稳定，故采用7805对灯丝电压进行稳压，且要求开机预热3分钟。
当气敏元件QM接触到可燃性气体或烟雾时，其A～B极间的电阻降低，从而使该电阻与W1的分压上升，相应555④脚电位上升，当④脚的电位上升到lV以上时，555起振，其振荡频率为f=1.44／（R2+2Rw2）C4。
图中所示参数对应的频率约为0.6～8kHz。
调节电位器W2，使其频率为1.5kHz即可。
相应555的输出端③脚的输出信号推动扬声器Y发出报警声。
正常情况下，气敏元件的A-B极间的阻值较大，该电阻与W1的分压减小，相应使555④脚处于低电平，555停振，扬声器Y不工作。
发送
切换到完整写信模式
SETB0F0H
MOV25H，#0AH
SETBT0
CLRT1
CLRT1
NOP
BH1：
CLR0F3H
RET
QUITA：
NOP
INCDPTR
CONTC：
NOP
INCDPTR
DJNZR2，LOP1
NOP
CLR0F3H
RET
●用户自设定报时时间点处理模块。
该模块对换用户自行设定的报时时间点进行判断处理，并对该报时时间的正确性进行判别处理。
MTIMERB：
NOP
MOVR2，#OAH
CLRA
MOVR0，#40H
LOP2：
MOVA，＠R0
CJNEA，#22H，QUIT2
QUIT2：
JNCQUITA2
CJNEA，#06H，QUTIB2
QUITB2：
JCQUITA2
CONTUB2：
CJNEA，23H，QUITA2
INCDPTR
CLRA
MOVCA，＠A+DPTR
CJNEA，22H，CONTC2
NOP
SETB0F0H
MOV25H，#0AH
SETBT0
CLRT1
CLRT1
NOP
BH12：
CLR0F3H
RET
QUITA2：
NOP
INCDPTR
CONTC2：
NOP
INCDPTR
DJNZR2，LOP2
CLR0F3H
RET
●秋冬季和春夏季的处息时间表区。
TABLE2：
DB06H，00H，06H，20H，60H，40H，07H，10H，07H，15H;秋冬令
DB07H，20H，07H，50H，07H，58H，08H，00H，08H，45H
DB08H，53H，08H，55H，09H，40H，09H，55H，09H，58H
DB10H，00H，10H，45H，10H，53H，10H，55H，11H，40H
DB13H，00H，13H，13H，13H，15H，14H，00H，14H，13H
DB14H，15H，15H，00H，15H，13H，15H，15H，16H，00H
DB17H，30H，18H，15H，19H，00H，19H，35H，19H，40H
DB20H，30H，21H、00H，21H，30H，0FFH，0FFH，0FFH
TABLE3：
DB06H，00H，06H，20H，06H，40H，07H，10H，07H，15H;春夏令
DB07H，20H，07H，50H，07H，58H，08H，00H，08H，45H
DB08H，53H，08H，55H，09H，40H，09H，55H，09H，58H
DB10H，00H，10H，45H，10H，53H，10H，55H，11H，40H
DB13H，45H，13H，58H，14H，00H，14H，45H，14H，50H
DB14H，58H，15H，00H，15H，45H，15H，53H，15H，55H
DB17H，25H，19H，00H，19H，35H，19H，40H，21H，00H
DB21H，30H，22H，00H，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH
六．总结
因为单片机的种类多，而型号杂，也是我们学习中的困难，所以就MCS—51系列的产品来说，就是一个典型的学习方法。
对于类似汇编的单片机编程过程，也是一个十分有趣的过程。
为了更好的说明，我以上介绍先从应用电路切入，同时介绍它们的使用方法，以便能快速掌握它们的应用。
通过本次的课程设计，我学会了单片机的一般设计过程，通常都要进行系统扩展与配置，因此，要完成一个单片机的设计工作，必须依次做到下述工作：
1、硬件电路的设计、组装与调试；2、应用软件的编写、调试；3、完整应用软件的调试、固化和脱机运行。
而在进行硬件系统设计时我们应当尽量做到：
1、尽可能的选择典型电路，并符合单片机的常规使用方法；2、在充分满足系统功能要求前提下，留余地以便于二次开发；3、硬件结构设计应与软件设计方案一并考虑；4、整个系统相关器件要力求性能的匹配；5、硬件上要有可靠性与抗干扰设计；6、充分考虑单片机的带载驱动能力。
所以本人用单片机编写了上面的程序，因为时间苍促，如有错误之处，还望老师理解，并加以批改。
通过这次活动使我对单片机有了更深入的了解，希望老师能给学生多一些类似的活动，以培养我们的动手能力。
七．参考资料
1.教材；
2．《单片机实验指导书》，河南工业职业技术学院内部；
3．《51系列单片机设计实例》，楼然苗、李光飞编著，北京航空航天出版社；
4.《单片机基本原理及应用系统》，卢艳军，机械工业出版社；
5．《单片机应用技术与实训》，王治刚主编，清华大学出版社；
6．《常用电子电器手册》；
7．《单片机应用技术与实例》，睢丙东主编，电子工业出版社；
8．《单片微型计算机技术》，刘国荣；
9．《单片微型计算机应用技术》，徐仁贵，机械工业出版社。
JNZK1
MOVA，R6
NOP
NOP
RETX：
RET
NOP
i.用户自设定报时时间点置入键程序模块。
将显示缓冲区2FH~2BH中的内容压缩后存入40H为首地址的片内RAM中，其中2FH为定时时间点的编号，2EH、2DH为小时值，2CH、2BH为分钟数值。
USESET：
NOP
MOVR0，#2FH
MOVR1，#40H;本次用户设定报时点首址为40H
MOVA，＠R0
ANLA，#OFH
RLA
ADDA，R1;报时点编号乘2加首址,为本次存放的实际地址
MOVR
升级会员 