图3 AT89S52引脚图
图4 ADC0832芯片的引脚图
3。3 传感器的选择
传感器是接受外部物理化学数据的载体,它可以直接将外部信息譬如温度、气体成分、烟雾浓度转换成模拟信号。再由A/D芯片转换成数字信号送入单片机处理。故它的各种性能直接决定整个火灾报警系统的性能。论文网
3。3。1 DS18B20温度传感器
考虑整体方案的设计,决定选用DS18B20数字型温度传感器,与常见的热敏型温度传感器比较,它的精度有时可以达到0。5摄氏度,并且可以识别外部温度数据,并以数字信号发送给单片机。它的测温是根据其内部震荡频率的变化实现,温度较低时基本不会影响其振荡频率[7],温度较高时对振荡频率的影响较大。
DS18B20数字温度传感器测温简单,封装形式多样化,根据应用环境来选择对应的封装型式,可以使用3脚的PR-35或者8脚的SIOC,封装类型可以根据整体方案设计来选择。3脚的PR-35引脚图如图5所示。
图5 DS18B20引脚图
3。3。2 烟雾传感器的对比与选型
A离子式烟雾传感器:离子式烟雾传感器内部电离室,当有烟雾颗粒进入电离室时,会使其等效电阻发生变化,从而引起输出电压产生波动。是一种比较新的技术,当颗粒比较小的烟雾它的敏感度比较高,对其他类型的烟雾也会有反应,所以它工作时稳定度较好,一些重要场合安装的基本是这种类型的报警系统。
B光电式烟雾传感器:光电传感器内部有一条弯曲的光学通道,有一对红外对管,在烟雾没有进入通道的时候,红外接收器接收不到发射管发出的红外线。在烟雾进入光学通道的时,烟雾颗粒会反射发射管发出的红外线,此时接收器就可以接受到经过反射后的红外线,传感器便会有相应的电压幅度变化。在烟雾颗粒比较大时,它的敏感度最大。
C气敏式烟雾传感器:气敏传感器是以可燃性气体为信息源。他们的类型有催化氧化式、半导体气敏式和电化学式等,其中半导体气敏式烟雾传感器被很多场合的气体检测所采用。气敏式可以检测到瓦斯气体、CFC、CO以及酒精气体等等,并将气体和气体浓度相关的物理化学信息转化为模拟信号[8]。
本设计用于家庭火灾报警,需要考虑所选用的器件是否会对人体造成一定的伤害,故排除含有放射性元素的离子型烟雾传感器,综合考量决定采用气敏式即MQ-2型烟雾探测器。MQ-2气体传感器是比较长见的气敏型传感器,常被人们用来探测固定场合气体的泄露情况,它对各种易燃性气体都有反应,其中有液化气、烷类、乙醇、氢气、烟雾等[9]。MQ-2型号传感器的能耗低,并且有一定抗干扰能力,所以应用领域宽阔,无论是家庭还是公共场合都比较适合安装使用。MQ-2烟雾传感器引脚图如图6所示。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
图6 MQ-2烟雾传感器引脚图
3。4 系统硬件电路
3。4。1 单片机最小系统电路
AT89S52单片机的外围接口电路如图7所示,主要包含:
(1)时钟电路:单片机芯片里面有一反向放大器构成的振荡器,满足工作时所需要的时钟信号,时钟电路的频率选择范围在4兆赫兹到12兆赫兹之间,本设计选用6兆赫兹的晶振频率。晶振电路一般包含两个谐振电容,该电容的典型值为三十皮法,本设计选用三十三皮法。
(2)复位电路:主要功能是在系统通电时,单片机会出现一复位信号,直到系统到达稳定的状态时复位信号才会消失。复位电路仅在单片机刚开始运行时工作,以使处理器和系统的各个部分都是在初始化的状态开始工作。单片机的复位方法有手动按钮复位和上电复位两种。