烟雾传感器的设计
烟雾传感器电路设计及精度校准方法
![烟雾传感器电路设计及精度校准方法](https://img.taocdn.com/s3/m/5a6e6c8d2dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef01.png)
烟雾传感器电路设计及精度校准方法烟雾传感器是一种广泛应用于家庭、工业和商业场所的安全设备。
它能够检测周围环境中的烟雾浓度,并及时发出警报以保护人们的生命和财产安全。
本文将介绍烟雾传感器的电路设计原理及精度校准方法。
一、烟雾传感器电路设计原理烟雾传感器电路设计的主要原理是基于光散射原理。
烟雾颗粒会散射光线,当烟雾浓度升高时,散射光线的强度也会随之增加。
传感器中的光发射器会发出一束光线,经过空气中的烟雾后,被光接收器接收。
通过测量接收到的光强度,我们可以得到环境中的烟雾浓度。
为了设计一个精确可靠的烟雾传感器电路,需要考虑以下几个关键要素:1. 光发射器:使用高品质的发射器,以确保能够稳定地发射大量的光线。
2. 光接收器:选择灵敏度高的接收器,并采用适当的滤光片来过滤其他干扰光线。
3. 模拟信号处理:设计一个合适的放大器电路,以将接收到的微弱信号放大到易于测量的范围内。
4. ADC转换:使用高精度的模数转换器(ADC),将模拟信号转换为数字信号,以便后续处理和显示。
5. 算法和校准:基于测量结果,设计一个合理的算法来计算环境中的烟雾浓度,并进行精度校准以提高测量准确性。
二、烟雾传感器电路设计实例下面是一个简单的烟雾传感器电路设计示例:1. 光发射器和光接收器:选择一对红外发射二极管和光敏二极管,它们对红外光的敏感度较高。
2. 放大器电路:采用运算放大器进行信号放大。
连接光敏二极管的输出端到运算放大器的非反相输入端,通过调整电阻和电容的数值,使得放大器可以放大非常微弱的光信号。
3. ADC转换:将放大后的模拟信号通过ADC转换为数字信号。
选择一个高精度的ADC,最好具有12位或更高的分辨率,以保证测量的准确性。
4. 算法和校准:设计一个算法来计算环境中的烟雾浓度,可以根据实际需求选择不同的算法。
为了提高准确性,可以进行精度校准,例如通过与标准气体浓度进行比较,来调整算法中的系数。
三、烟雾传感器精度校准方法烟雾传感器的测量精度可以通过以下几种方法进行校准:1. 标准气体比对法:将传感器暴露在标准气体浓度中,然后与传感器输出进行比对。
烟雾报警传感器课程设计
![烟雾报警传感器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/823ddb2bff4733687e21af45b307e87101f6f8d7.png)
烟雾报警传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解烟雾报警传感器的基本工作原理和电路构成。
2. 学生能够掌握烟雾报警传感器在生活中的应用及其重要性。
3. 学生能够了解传感器在自动化控制系统中的作用。
技能目标:1. 学生能够正确操作实验设备,进行烟雾报警传感器的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的知识,分析并解决烟雾报警传感器在实际应用中出现的问题。
3. 学生能够通过实际操作,提高动手实践能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在日常生活中的重要作用,增强对科学技术的兴趣。
2. 学生能够通过课程学习,培养勇于探索、敢于创新的精神。
3. 学生能够关注环境安全,提高自我保护意识,增强社会责任感。
课程性质:本课程为初中物理学科拓展课程,以实践操作为主,结合理论知识,培养学生的动手能力和科学素养。
学生特点:初中生具有较强的求知欲和好奇心,具备一定的物理知识基础,但实践操作能力有待提高。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与实验,培养其观察、分析和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,使其在学习中形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 烟雾报警传感器基础知识:- 传感器的定义与分类- 烟雾报警传感器的工作原理与结构- 烟雾报警传感器的主要性能参数2. 烟雾报警传感器应用与实验操作:- 烟雾报警传感器在生活中的应用案例- 实验设备介绍与操作方法- 实验步骤及注意事项3. 烟雾报警传感器电路设计与制作:- 烟雾报警传感器电路图的识读与绘制- 电路元件的选取与连接- 调试与测试方法4. 烟雾报警传感器故障分析与处理:- 常见故障现象及其原因分析- 故障排除方法与技巧- 预防性维护与日常检查教学内容安排与进度:第一课时:烟雾报警传感器基础知识学习第二课时:烟雾报警传感器应用与实验操作第三课时:烟雾报警传感器电路设计与制作第四课时:烟雾报警传感器故障分析与处理教材章节及内容关联:《物理》八年级下册第四章第3节《传感器及其应用》:烟雾报警传感器的基础知识、应用与实验操作。
烟雾传感器实验实验报告(3篇)
![烟雾传感器实验实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/e8b7afbbd05abe23482fb4daa58da0116c171fcb.png)
第1篇一、实验目的1. 了解烟雾传感器的原理和特性;2. 掌握烟雾传感器的应用领域;3. 学会使用烟雾传感器进行烟雾浓度检测;4. 提高动手实践能力。
二、实验原理烟雾传感器是一种将烟雾浓度转换为电信号的装置。
当烟雾浓度超过设定阈值时,传感器输出高电平信号,表示有烟雾存在;当烟雾浓度低于设定阈值时,传感器输出低电平信号,表示无烟雾。
烟雾传感器通常采用光散射原理进行检测。
当烟雾进入传感器内部时,部分光线被散射,散射光被传感器接收并转换成电信号。
根据散射光的强弱,可以判断烟雾浓度。
三、实验器材1. 烟雾传感器(MQ-2型)1个;2. Arduino开发板1块;3. 连接线若干;4. 电源适配器1个;5. 气球若干;6. 烟雾发生器1个(可选)。
四、实验步骤1. 将烟雾传感器连接到Arduino开发板的模拟输入端(A0);2. 将Arduino开发板连接到计算机,并安装Arduino IDE;3. 编写程序,设置烟雾传感器的阈值,并实时读取模拟输入端的数据;4. 通过串口监视器查看烟雾浓度变化情况;5. 使用气球或烟雾发生器模拟烟雾,观察传感器输出信号变化;6. 调整阈值,观察烟雾浓度与传感器输出信号的关系。
五、实验结果与分析1. 当无烟雾时,传感器输出低电平信号,串口监视器显示“无烟雾”;2. 当有烟雾时,传感器输出高电平信号,串口监视器显示“有烟雾”;3. 通过调整阈值,可以控制烟雾浓度检测的灵敏度。
六、实验结论1. 烟雾传感器可以有效地检测烟雾浓度,并在有烟雾时输出高电平信号;2. 通过调整阈值,可以控制烟雾浓度检测的灵敏度;3. 本实验验证了烟雾传感器的原理和应用,为后续烟雾报警系统的研究奠定了基础。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免烟雾对人体的危害;2. 烟雾传感器对温度和湿度敏感,实验时尽量保持环境温度和湿度稳定;3. 实验过程中,注意观察传感器输出信号的变化,以便及时调整阈值。
烟雾传感器实验文档
![烟雾传感器实验文档](https://img.taocdn.com/s3/m/c362c7aefc4ffe473368abbe.png)
广谱气体传感器实验一.实验环境硬件:UP-CUPIOT-6410-II型嵌入式物联网综合实验系统,配套广谱气体传感器,PC机软件:IAREmbeddedWorkbenchforMCS-51二.实验内容使用IAR开发环境设计程序,利用CC2530的IO口来监测广谱气体传感器的状态三.实验步骤1.插上实验箱电源。
2.连接串口线:将系统配套串口线一端连接PC机,一端连接到平台上靠近USB的串口RS232-2(靠下)上。
3.打开广谱气体传感器:打开实验箱开关,打开ZIGBEE模块广谱气体传感器(左下角第二个传感器)开关,指示灯变亮。
4.选择广谱气体传感器:使用CCD_SETKEY按键(所接串口的右上方)选择ZIGBEE仿真器要连接的ZIGBEE设备模块,选中后紧贴传感器上侧的橘黄色LED指示灯变亮。
5.将工程代码拷贝到新建工程:启动IAR开发环境,新建工程,将\exp\Sensor\Exp2 实验工程中代码拷贝到新建工程中。
5.1建立新工程在下图所示路径下打开IAR软件,默认进入建立工作区菜单,我们先选择-取消,进入IARIDE环境。
点击Project菜单,选择GreateNewProject...如图所示:弹出如下图建立新工程对话框,确认Toolchain栏已经选择8051,在Projecttemplates:栏选择Emptyproject点击下方OK按钮。
点击“另存为“对话框右上角的“创建新文件夹”快捷方式,在计算机D盘下,创建work文件夹,进入work文件夹下继续点击右上角的“创建新文件夹”快捷方式,创建test_iar目录用来存放工程(此目录可自己随意创建),进入到创建的test_iar文件夹中,填写工程名,如test,点击Save,这样便建立了一个空的工程。
这样工程就出现在工作区窗口中了。
项目名称后的星号指示修改还没有保存。
选择菜单File\SaveWorkspace,保存工作区文件,并指明存放路径,这里默认把它放到新建的工程test_iar目录下,文件名为test。
《烟雾传感器》课件 (2)
![《烟雾传感器》课件 (2)](https://img.taocdn.com/s3/m/70c2cda4846a561252d380eb6294dd88d1d23d63.png)
烟雾传感器的工作原理
光电式烟雾传感器
光电式烟雾传感器利用光敏二 极管来检测烟雾颗粒的散射情 况 散射光信号被传感器接收后, 触发报警装置
电化学式烟雾传感 器
电化学式烟雾传感器通过化学 反应来检测空气中的烟雾成分 一旦探测到烟雾成分,传感器 会产生电信号进行报警
烟雾传感器在日常生活、工业安全等领域扮演着重要角色。 其作用不可或缺,对人们生命财产安全至关重要。
未来发展趋势
智能化
烟雾传感器将更加 智能化
节能环保
未来烟雾传感器将 更注重节能环保
多功能化
烟雾传感器功能将 更加多样化
01 市场需求增长
随着社会安全意识提高,市场需求将持续增长
02 应用广泛
未来烟雾传感器的应用将更加广泛
激光雷达技术
更精准探测
激光雷达技术实现 对烟雾颗粒的更精
准探测
避免误报
提高传感器的精度 和可靠性,避免误
报情况发生
人工智能算法
运用人工智能算法对传感器数据进行分析,可以提高火灾监 测的准确性,实现更加智能化的火灾预警和管理。这种算法 能够快速准确地识别火灾迹象,帮助及时采取措施防止火灾 的发生。
提升安全性能
实现多功能监测, 增强安全性能
01 低功耗设计
新型烟雾传感器将更加注重节能环保,采用低功耗 设计
02 绿色发展理念
降低能耗的同时,减少对环境的影响,符合绿色发 展理念
03
快速响应
灵敏度提升
未来的烟雾传感器将更加快速 灵敏 在第一时间发现风险
报警速度
提高报警速度,为应急救援提 供更多时间窗口
MQ-2烟雾报警器的设计与实现
![MQ-2烟雾报警器的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/424065de5ff7ba0d4a7302768e9951e79a896955.png)
MQ-2烟雾报警器的设计与实现一、设计原理MQ-2烟雾传感器是一种有机合成气体传感器,对于多种有机气体具有敏感响应。
当烟雾浓度超过一定程度时,传感器的电阻值会发生变化,这一现象可通过检测电路转化为电信号输出,从而实现烟雾报警的功能。
二、设计流程1.电路图设计根据MQ-2传感器的特性,可以设计一个简单的电路,如图1所示。
其中,焊接了一个10K欧姆的稳压电阻器,用于保护传感器。
2.代码编写通过Arduino微控制器来控制小型蜂鸣器和指示灯,并构建监测烟雾浓度的程序。
代码如下:void setup(){pinMode(2,INPUT);//将A0模拟输入口设置为接收模拟信号模式,有两种模式,分别是输入和输出模式,由pinMode指定具体模式pinMode(3,OUTPUT);//将3号IO口(第一个PWM口)设置为输出模式,即向外输出电平pinMode(4,OUTPUT);//将4号IO口设置为输出模式,即向外输出电平}void loop(){int val = analogRead(2);//读取A0口的模拟量,即通过A0口读取传感器输出的电压值if(val>400){//当传感器输出电压值大于400,则报警,并点亮LED灯和蜂鸣器digitalWrite(3,1);digitalWrite(4,1);delay(1000);//延迟1秒钟digitalWrite(3,0);digitalWrite(4,0);delay(1000);//延迟1秒钟}delay(500);}三、实现过程1.硬件部分将MQ-2烟雾传感器、10K欧姆电阻器、电容、Arduino UNO、小型蜂鸣器和LED灯连接如图2所示,其中预留了端口悬空,以供连接电源。
2.软件部分在Arduino编程环境中编写上述代码,并上传到Arduino UNO控制器中。
在烟雾探头烧烤若干分钟后,蜂鸣器响起并点亮红色LED灯,表示检测到烟雾。
MQ烟雾传感器设计资料原理图使用手册
![MQ烟雾传感器设计资料原理图使用手册](https://img.taocdn.com/s3/m/e22d59c8dd88d0d232d46a27.png)
uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; //位的控制端
//位控制码
sbit ST=P3A0;
//A/D
启动转换信号
sbit OE=P3A1;
//
数据输出允许信号
sbit EOC=P3A2;
//A/D
转换结束信号
sbit CLK=P3A3;
//
时钟脉冲
9600
编译环境:
Keil
作者:zha ngxin chu nleo
【声明】此程序仅用于学习与参考,弓I用请注明版权和作者信息!
*********************************************************************I
******************************************************************
P2=wei[1];
delay(80);
P2=0XFF;
{
uint乙x,c,v;
z=date/1000;
//求千位
x=date%1000/100;
//求百位
c=date%100/10;
//求十位
v=date%10;
//求个位
P2=0XFF;
P0=seg7code[z ]&0x7f;
P2=wei[0];
delay(80);
P2=0XFF;
P0=seg7code[x];
{
while(1) //无限循环
if(DOUT==0)〃当浓度高于设定值时,执行条件函数
{
delay();//延时抗干扰
if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时,执行条件函数{1
超声波式烟雾传感器整体结构设计
![超声波式烟雾传感器整体结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/72b7bfff88eb172ded630b1c59eef8c75fbf9587.png)
超声波式烟雾传感器整体结构设计超声波式烟雾传感器整体结构主要由超声波发送器、接收器、微处理器和电源组成。
其中,超声波发送器负责发射超声波,接收器则负责接收反射回来的超声波。
微处理器通过对接收到的信号进行分析处理,然后判断是否存在烟雾。
电源部分则负责给整个设备供电。
超声波发送器的设计主要考虑其工作频率、功率和发射角度。
工作频率应选择在几十到几百千赦这个范围内,以此可以有效穿透空气中的烟雾。
功率的大小则直接影响超声波的传播距离。
发射角度则需要根据实际环境和应用需求来确定。
接收器的设计则主要考虑其灵敏度和接收角度,灵敏度要求较高,以便接收到微弱的反射信号。
接收角度应尽可能大,使设备能覆盖更大的区域。
微处理器是整个超声波式烟雾传感器的核心部分,它控制超声波的发射和接收,并通过算法分析接收到的信号,判断烟雾的大小和分布。
微处理器的设计要求高性能、低功耗,且需要有足够的存储空间,用于存储算法和数据。
另外,微处理器还需要有一定的接口,以便与其他设备连接,传输数据。
电源部分的设计需要考虑设备的供电需求和电池寿命。
在选择电池时,需要考虑其容量、电压和工作温度范围。
另外,为了延长电池的使用寿命,应选择低功耗的电子元器件,并对电源的工作状态进行管理。
各部分的设计完成后,还需要对整个设备进行结构安装和固定。
结构的设计需要考虑设备的安全性、耐用性和使用环境。
对于需要在恶劣环境中工作的设备,还需要做防水、防尘等处理。
总的来说,超声波式烟雾传感器的整体结构设计是一个涉及多个学科的复杂工程,需要综合考虑电子、声学、信号处理等多方面的知识。
同时,还要满足实际应用中对设备的性能和使用环境的需求。
烟雾传感器课课程设计
![烟雾传感器课课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e94af5b53086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9a2.png)
烟雾传感器课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握烟雾传感器的基本原理、结构和工作方式,学会使用烟雾传感器进行烟雾检测,并能够分析烟雾传感器在火灾预警系统中的应用。
1.了解烟雾传感器的基本原理。
2.掌握烟雾传感器的结构和工作方式。
3.掌握烟雾传感器的检测原理和检测范围。
4.了解烟雾传感器在火灾预警系统中的应用。
5.能够正确安装和连接烟雾传感器。
6.能够使用烟雾传感器进行烟雾检测。
7.能够分析烟雾传感器的检测结果。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
3.增强学生对火灾预警系统的重要性的认识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括烟雾传感器的基本原理、结构和工作方式,烟雾传感器的检测原理和检测范围,以及烟雾传感器在火灾预警系统中的应用。
1.烟雾传感器的基本原理:介绍烟雾传感器的工作原理,包括烟雾的产生和检测方法。
2.烟雾传感器的结构和工作方式:介绍烟雾传感器的组成部分和的工作流程。
3.烟雾传感器的检测原理和检测范围:介绍烟雾传感器的检测原理和检测范围,包括烟雾的浓度和温度检测。
4.烟雾传感器在火灾预警系统中的应用:介绍烟雾传感器在火灾预警系统中的作用和应用场景。
三、教学方法本节课采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,让学生了解烟雾传感器的基本原理、结构和工作方式。
2.讨论法:通过小组讨论,让学生探讨烟雾传感器的检测原理和检测范围。
3.案例分析法:通过分析火灾案例,让学生了解烟雾传感器在火灾预警系统中的应用。
4.实验法:通过烟雾传感器的实验操作,让学生亲手实践,加深对烟雾传感器的理解和掌握。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材:选择与烟雾传感器相关的教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料:制作多媒体课件,通过图像、动画和视频等形式,直观地展示烟雾传感器的工作原理和应用场景。
烟雾浓度传感器毕业论文
![烟雾浓度传感器毕业论文](https://img.taocdn.com/s3/m/2a748721640e52ea551810a6f524ccbff121ca22.png)
烟雾浓度传感器毕业论文烟雾浓度传感器毕业论文引言:随着经济和科技的不断发展,人们生活水平的提高和环境意识的增强,对于空气质量的关注度也日益增加。
空气中的烟雾是环境污染的一种重要指标,对人体健康和环境产生着严重的影响。
因此,研究和开发一种有效的烟雾浓度传感器对于监测和控制空气质量具有重要意义。
一、烟雾浓度传感器的原理与结构烟雾浓度传感器是一种能够检测和测量空气中烟雾浓度的装置。
其工作原理主要基于燃烧过程中产生的烟雾微粒对光的散射作用。
传感器中包含了一个光源和一个光敏元件,当光线经过烟雾区域时,烟雾微粒会散射部分光线,被光敏元件捕获并转换为电信号。
通过测量转换后的电信号的强度,可以推算出空气中的烟雾浓度。
二、烟雾浓度传感器的性能评价指标1. 灵敏度:传感器对于不同浓度的烟雾的响应程度。
2. 线性范围:传感器能够检测的烟雾浓度的范围。
3. 稳定性:传感器对于环境温度、湿度等因素的变化是否具有稳定的测量性能。
4. 响应时间:传感器检测到烟雾并转换为电信号所需的时间。
5. 精度:传感器所测量的烟雾浓度与实际浓度之间的误差。
三、烟雾浓度传感器的设计与优化根据烟雾浓度传感器的原理和性能评价指标,可以针对不同需求设计和优化传感器结构。
以下是一些常见的设计与优化方法:1. 光源选择:选用较高亮度的光源,以提高检测的精度和稳定性。
2. 光路设计:通过优化传感器的光路,减少光线的散射和吸收,提高检测的灵敏度和线性范围。
3. 光敏元件选择:选用对特定波长的光敏元件,以提高传感器的灵敏度。
4. 信号处理:对传感器输出的电信号进行适当的滤波和放大,以提高信噪比和测量的精度。
四、烟雾浓度传感器的应用前景随着人们对空气质量的关注度不断提高,烟雾浓度传感器的应用前景广阔。
传感器可以应用于室内空气质量监测、火灾报警系统、工业环境监测等领域,为人们提供高质量的环境条件和安全保障。
同时,随着人工智能和物联网技术的不断发展,烟雾浓度传感器也可以与其他传感器和设备进行无线联网,实现更智能、高效的环境监控和预警系统。
智能建筑中的智能烟雾探测系统设计
![智能建筑中的智能烟雾探测系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9865599c6e1aff00bed5b9f3f90f76c661374cef.png)
智能建筑中的智能烟雾探测系统设计随着科技的不断发展,智能建筑作为新一代建筑形式,正逐渐改变着人们的生活和工作方式。
在智能建筑中,烟雾探测系统被广泛应用,它能够及时检测到烟雾并发出警报,保障人们的生命财产安全。
在本文中,将介绍智能建筑中智能烟雾探测系统的设计原理与优势,并探讨其在实际应用中的挑战与前景。
一、设计原理智能烟雾探测系统是一种基于传感器技术的安全设备,其设计原理一般包括传感器检测、信号传输和警报处理三个步骤。
1. 传感器检测智能烟雾探测系统通过搭载在建筑内部各个区域的传感器来感知烟雾的存在。
传感器会检测周围环境中的气体浓度,并将结果传输到控制中心。
2. 信号传输当传感器检测到烟雾时,会触发信号传输装置将检测结果通过无线或有线方式传输到中心处理器。
这种传输方式可以保证信息的及时性和准确性。
3. 警报处理中心处理器接收到传感器传输的数据后,会实时分析并判断是否存在火灾风险。
一旦确认存在火灾风险,系统将及时发出警报,并同时将信息传输给建筑管理者或其他相关人员,以便采取适当的灭火措施和疏散行动。
二、优势与应用智能烟雾探测系统相比传统的烟雾探测系统具有许多优势,因此在智能建筑中得到广泛应用。
1. 及时性智能烟雾探测系统采用先进的传感技术,能够非常敏锐地感知烟雾的存在,并在最短的时间内发出警报。
这样可以有效地提高火灾发现的速度,增加人们的逃生时间,降低人员伤亡和财产损失。
2. 精确性智能烟雾探测系统的传感器具有较高的精确度,能够准确检测到烟雾浓度的变化,并排除其他干扰因素对火灾识别的影响。
这使得系统具备了更好的排除误报的能力,避免对正常生活和工作的干扰。
3. 远程监控智能烟雾探测系统一般配备了远程监控功能,可以通过手机应用或电脑终端实时查看建筑内部的烟雾情况,提供了方便和便捷的管理方式。
智能烟雾探测系统广泛应用于各类智能建筑,包括住宅、办公楼、商业中心等。
它不仅在火灾预警方面具有重要作用,还能与其他智能设备相连接,形成智能家居或智能办公的一部分。
烟感设计方案
![烟感设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/452a6709a22d7375a417866fb84ae45c3b35c21a.png)
烟感设计方案1. 引言近年来,火灾事故频发,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
为了及时发现火灾,并采取有效措施进行处置,烟感设计方案应运而生。
本文将介绍烟感设计的基本原理和应用,并提出一种可行的烟感设计方案。
2. 烟感设计原理烟感设计基于烟雾传感器的工作原理,通过感知环境中的烟雾浓度,来判断是否存在火灾危险。
烟感设计主要包括烟雾传感器、控制中心和报警系统。
2.1 烟雾传感器烟雾传感器是烟感设计的核心设备,它能够感知环境中的烟雾浓度。
传感器通常采用光电传感器或离子传感器。
光电传感器通过光散射原理来检测烟雾浓度,离子传感器则通过测量空气中的离子浓度来判断烟雾浓度。
2.2 控制中心控制中心是烟感设计的核心部分,它接收烟雾传感器的信号,并进行数据处理和判断。
当烟雾浓度超过预设值时,控制中心将发出警报并采取相应措施,如启动喷水系统、关闭电力等。
2.3 报警系统报警系统是烟感设计的重要组成部分,当控制中心判断存在火灾危险时,会发出警报信号。
报警系统通常包括声光报警器和网络报警器。
声光报警器会发出声音和闪光灯等信号来提醒人们火灾的发生,网络报警器可以通过网络将警报信息发送给相关人员。
3. 烟感设计方案基于上述烟感设计原理,我们提出以下烟感设计方案,以提高火灾的检测和处置能力。
3.1 系统布局烟感设计方案采用分布式布局,将烟雾传感器、控制中心和报警系统分散安装在需要监测的区域中,以覆盖更广的范围。
同时,各个传感器和控制中心之间通过有线或无线方式进行连接,形成一个整体的烟感系统。
3.2 多级报警机制烟感设计方案中,引入多级报警机制可以提高报警的可靠性。
当某一传感器检测到烟雾浓度超过预设值时,会发出一级警报信号。
如果其他传感器也检测到相同的烟雾浓度,则会发出二级警报信号。
如果多个传感器同时发出警报信号,则会触发报警系统的最高级别警报。
3.3 数据分析和监控烟感设计方案中,控制中心除了处理烟雾传感器的信号外,还可以进行数据分析和监控。
烟雾传感器模块课程设计
![烟雾传感器模块课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b2821056ba68a98271fe910ef12d2af90242a88a.png)
烟雾传感器模块课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解烟雾传感器的工作原理,掌握其基本构造和功能。
2. 学生能掌握烟雾传感器模块的安装与调试方法,了解其在实际应用中的重要性。
3. 学生能了解烟雾传感器在智能家居、环境监测等领域的应用,拓宽知识视野。
技能目标:1. 学生能够独立完成烟雾传感器模块的组装与连接,提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程软件对烟雾传感器模块进行编程,实现数据采集与处理。
3. 学生能够通过实际操作,分析并解决烟雾传感器在使用过程中可能出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物联网技术、传感器技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到烟雾传感器在保障人民生命财产安全方面的重要作用,增强社会责任感。
3. 学生通过团队协作完成项目任务,培养沟通与协作能力,提高集体荣誉感。
本课程旨在帮助学生掌握烟雾传感器模块的相关知识,培养其实践操作能力,同时激发学生对科技创新的兴趣,增强社会责任感和团队协作意识。
课程针对学生的年级特点,以实用性为导向,注重理论与实践相结合,确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 烟雾传感器基础知识:- 传感器工作原理及其分类- 烟雾传感器的构造、功能与应用领域- 烟雾传感器性能参数及选型要点2. 烟雾传感器模块安装与调试:- 烟雾传感器模块的组装与连接方法- 调试工具与设备的使用- 烟雾传感器模块的调试步骤及注意事项3. 烟雾传感器模块编程与应用:- 编程软件的选择与使用- 数据采集、处理与传输方法- 烟雾传感器模块在实际项目中的应用案例教学内容安排与进度:1. 第1课时:烟雾传感器基础知识学习,了解传感器工作原理、构造及其应用领域。
2. 第2课时:烟雾传感器模块组装与连接,学习调试方法及注意事项。
3. 第3课时:烟雾传感器模块编程,掌握数据采集、处理与传输方法。
4. 第4课时:实际项目应用,分析案例并动手实践。
烟雾传感器电路设计及精度测试技术
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烟雾传感器电路设计及精度测试技术烟雾传感器是一种常见的安全设备,用于监测空气中的烟雾浓度并发出警报,以便及时采取相应的应对措施。
本文将重点介绍烟雾传感器电路设计以及精度测试技术。
一、烟雾传感器电路设计1. 基本原理烟雾传感器常用的工作原理是基于光敏电阻的变化。
当烟雾进入传感器时,其中的细小颗粒物会使得光线被散射,从而导致光照强度的下降。
这种光敏电阻的变化可通过适当的电路进行读取和转换,进而获得烟雾浓度的信息。
2. 电路设计要点(1)光源与光敏电阻的选择:光源应具有较高的亮度以保证足够的照度,而光敏电阻应对光照变化灵敏。
适当的光敏电阻选择有助于提高测量精度。
(2)模拟电路设计:传感器的输出信号一般为模拟电压或电流,因此模拟电路的设计是关键。
设计时应考虑到灵敏度、稳定性和噪声等因素,选择合适的运放和滤波电路。
(3)数字电路设计:为了实现数字化输出和与其他设备的通信,可以采用ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,并通过微处理器或其他数字设备进行处理。
二、精度测试技术1. 测试设备选择为了准确测量烟雾传感器的精度,应选择专业的测试设备。
常用的测量仪器包括多功能模拟信号发生器、示波器、数字示波器和相关的温湿度控制设备等。
2. 测试环境控制在进行烟雾传感器精度测试时,测试环境的控制非常重要。
首先,需要保证测试室内的温度和湿度保持稳定,并且符合设备的工作要求。
其次,应确保烟雾传感器与测试设备之间的电缆连接良好,避免干扰对测试结果的影响。
3. 测试方法(1)零点校准:将烟雾传感器放置在无烟雾的环境中并正常通电,记录下此时传感器的输出信号作为零点。
通常,建议在每次使用前进行零点校准,以保证测试的准确性。
(2)浓度响应测试:通过向测试环境中引入不同浓度的烟雾,记录下传感器输出信号与实际浓度之间的对应关系。
可以绘制响应曲线或建立传感器输出与实际浓度之间的数学模型。
(3)重复性测试:在相同条件下,重复进行一系列测量,检查传感器的输出信号是否稳定一致。
烟雾报警器毕业设计
![烟雾报警器毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b7aed057a200a6c30c22590102020740bf1ecd43.png)
烟雾报警器毕业设计
一、设计原理
具体而言,烟雾报警器包括光照源、光敏电阻传感器和处理电路。
光
照源发出红外光,光线经过烟雾介质后被光敏电阻传感器接收,并转换为
电信号。
处理电路对接收到的电信号进行放大和滤波处理,最终输出一个
与烟雾浓度相关的电信号。
当这个电信号超过设定的阈值时,触发报警器
进行报警。
二、设计方案
1.硬件设计
采用51单片机作为主控芯片,具有较强的数据处理和控制能力。
可
根据需求选择其他的单片机。
光照源选用红外发射二极管,光敏电阻传感器采用光电三极管。
单片
机通过模拟输入口读取光敏电阻传感器的电压,转化为数字信号。
电路部分可以采用基本的电路元件,如电阻、电容等。
为了简化设计,可以选择现成的模块,如AD转换模块、功放模块等。
2.软件设计
通过单片机的GPIO口控制发射二极管,通过读取光敏电阻传感器的
电压值判断烟雾浓度的高低。
需要设计一个合适的算法来计算烟雾浓度,并判断是否触发报警。
可
以设置一个阈值,当烟雾浓度超过该阈值时触发报警,否则保持正常状态。
在报警时,可以通过单片机的GPIO口控制蜂鸣器发出声音警报,并通过LCD显示屏显示警报信息。
三、总结
以上是一个简单的烟雾报警器毕业设计案例,具体实现方式和功能可以根据实际需求进行调整和扩展。
对于毕业设计,可以进一步研究和优化烟雾浓度的计算算法,加入网络通信功能,实现远程监控和控制等。
烟雾传感器的设计
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烟雾传感器的设计徐涛孙开营陈超(德州学院物理与电子信息学院,山东德州253023)摘要:本系统是基于STC89C52单片机的烟雾报警器,其主要模块由单片机模块、电源模块、烟雾传感器、液晶显示、光敏传感器、电磁阀控制、声音报警、发光报警、外部中断、时钟、复位电路等模块组成。
通过单片机控制整个系统的正常工作,可有效地实现对火灾等危险情况的检测.其主要烟雾传感器为MQ—2/MQ—2S气体传感器,所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2).当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号.MQ—2/MQ—2S气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高,对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想.这种传感器可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器关键字: STC89C52单片机;烟雾传感器;实时检测一、绪论1.1 设计背景当今,火灾是世界各国人民所面临的一个共同的灾难性问题。
它给人类社会造成过不少生命、财产的严重损失。
随着社会生产力的发展,社会财富日益增加,火灾损失上升及火灾危害范围扩大的总趋势是客观规律。
近几年来,我国每年发生火灾约4万起,死2000多人,伤3000—4000人,每年火灾造成的直接财产损失10多亿元,尤其是造成几十人、几百人死亡的特大恶性火灾时有发生,给国家和人民群众的生命财产造成了巨大的损失.火灾的危害性具体体现在以下五个方面:(1)火灾会造成惨重的直接财产损失(2)火灾造成的间接财产损失更为严重。
现代社会各行各业密切联系,牵一发而动全身。
一旦发生重、特大火灾,造成的间接财产损失之大,往往是直接财产损失的数十倍。
(3)火灾会造成大量的人员伤亡。
(4)火灾会造成生态平衡的破坏,据资料统计,我国年均森林火灾毁林面积达100万公顷(我国森林覆盖率仅为13%,日本60%),森林大面积减少,造成洪水泛滥.(5)火灾会造成不良的社会政治影响。
仿真烟雾传感器课程设计
![仿真烟雾传感器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/38c7da34001ca300a6c30c22590102020640f203.png)
仿真烟雾传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解烟雾传感器的工作原理,掌握相关的物理和化学知识。
2. 学生能描述仿真烟雾传感器的设计过程,包括电路连接、编程等关键技术。
3. 学生能了解传感器在现实生活中的应用,认识到科学技术对社会发展的作用。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建简单的仿真烟雾传感器电路。
2. 学生能通过编程实现对烟雾传感器数据的读取和分析,提高实际操作能力。
3. 学生能在团队协作中发挥个人优势,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能对仿真烟雾传感器产生兴趣,培养对科学技术的热爱和探索精神。
2. 学生在设计和实践过程中,增强自信心,树立克服困难的决心。
3. 学生通过本课程的学习,认识到传感器技术在环保、安全等方面的意义,提高社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的综合课程,结合物理、化学、信息技术等多学科知识。
学生特点:六年级学生具备一定的物理、化学知识基础,具有较强的求知欲和动手能力,但需加强团队协作能力的培养。
教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,鼓励学生积极参与,培养创新精神和实践能力。
通过课程目标的分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。
二、教学内容1. 烟雾传感器的基本原理:- 传感器的工作原理及其分类- 烟雾传感器的物理和化学特性2. 仿真烟雾传感器的制作:- 电路设计原理与连接方法- 编程语言基础及其在传感器控制中的应用- 传感器数据读取、处理与分析3. 传感器应用案例分析:- 烟雾传感器在家庭、公共场所的应用案例- 传感器在环保、安全领域的意义和作用4. 实践活动:- 设计并搭建简单的仿真烟雾传感器电路- 编程实现对烟雾传感器数据的读取和分析- 团队合作完成烟雾报警系统的设计与实现教学大纲安排:第一课时:烟雾传感器的基本原理及分类第二课时:电路设计原理与连接方法第三课时:编程语言基础及其在传感器控制中的应用第四课时:实践活动一:设计搭建仿真烟雾传感器电路第五课时:实践活动二:编程读取与分析传感器数据第六课时:传感器应用案例分析及团队合作完成烟雾报警系统设计教学内容与教材关联:本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关,结合物理、化学、信息技术等学科知识,旨在帮助学生将理论知识与实践相结合,提高学生的创新精神和实践能力。
烟雾报警器设计
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烟雾报警器设计烟雾报警器是一种常用的安全设施,用于预防火灾事故,保护人们生命财产安全。
本文将探讨烟雾报警器的设计和工作原理,以及在使用过程中需要考虑的问题。
1. 基本构造烟雾报警器的基本构造一般包括主体、控制装置、电源供应、传感器和报警器等组成部分。
其中,传感器是核心部分,用于检测空气中的烟雾浓度并将信号转换为电信号发送给控制装置。
报警器则是输出装置,发出声音或光信号以警示人们。
2. 传感器选择传感器选择应根据环境条件和使用要求进行。
常见的烟雾传感器有离子传感器和光学传感器两种。
离子传感器对微小的离子反应敏感,适用于检测含可燃物质的燃烧产物,但容易受到湿度和质量因素的影响。
光学传感器则是利用光敏元件检测烟雾粒子,对湿度等因素影响较小。
警报器是烟雾报警器的最终输出部分,一般包括声光信号。
声光信号的设计应考虑到不同人群的需求,如老年人、儿童等对声音的敏感程度不同,应选用较容易识别的声音或灯光提示。
二、烟雾报警器的工作原理烟雾报警器的工作原理是利用传感器检测空气中的烟雾,并将信号传递给控制装置。
其具体工作流程如下:1. 接通电源后,电路进入待机状态。
2. 当空气中存在烟雾时,传感器感应到烟能产生离子或散射光,传递给控制装置。
3. 控制装置通过判断烟雾浓度是否超过预设值,决定是否警报,如果烟雾浓度超过预设值,则触发警报信号。
4. 警报器发出声音和/或光信号以警示人们。
5. 直到烟雾浓度降低到安全值,警报器才停止警报。
三、使用过程中需要注意的问题1. 安装位置的选择烟雾报警器安装位置应考虑到火源的位置和空气流动情况,一般建议安装在走廊、客厅或卧室等通风良好的位置,并远离灶台等易产生火源的场所。
2. 定期维护定期维护可以确保烟雾报警器的正常工作。
建议每3-6个月进行一次维护,包括检查电池电量、清理灰尘等。
3. 选择正规品牌为了保障使用效果,购买烟雾报警器应选择正规品牌,如国家定点品牌等。
总之,烟雾报警器在日常生活中是极为重要的安全装置,其设计和工作原理需要注意许多问题。
光电烟雾传感器课程设计
![光电烟雾传感器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/970719dbbdeb19e8b8f67c1cfad6195f302be87f.png)
光电烟雾传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光电烟雾传感器的基本工作原理,掌握传感器组成及其功能。
2. 学生能描述光电烟雾传感器在生活中的应用,并了解其重要性。
3. 学生能掌握相关物理概念,如光吸收、电阻变化等,并运用这些概念解释传感器的工作过程。
技能目标:1. 学生能够独立完成光电烟雾传感器的组装和调试。
2. 学生能够运用所学的知识设计简单的电路,实现对烟雾的检测。
3. 学生能够通过实验数据分析问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对科学实验产生兴趣,培养探索精神和创新意识。
2. 学生意识到科技与生活的紧密联系,增强环保意识和社会责任感。
3. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通与交流,培养合作精神。
本课程针对初中年级学生,结合学生的年龄特点和知识水平,以实践性、探究性为主要特点。
课程设计注重引导学生从实际生活入手,激发学生的兴趣和好奇心,培养他们动手操作和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生掌握光电烟雾传感器的基本原理和应用,提高学生的科学素养和创新能力。
同时,课程还注重培养学生的情感态度和价值观,使他们在学习过程中形成积极的人生态度和价值观。
在教学过程中,教师需关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 光电烟雾传感器原理- 传感器的基本组成及其功能- 光吸收与电阻变化的关系- 传感器的工作过程及其检测原理2. 光电烟雾传感器的应用- 传感器在生活中的应用案例- 烟雾检测在火灾预警中的作用- 环保与安全方面的意义3. 实践操作与实验- 光电烟雾传感器的组装与调试- 设计简单电路进行烟雾检测- 实验数据分析与问题解决4. 教学内容的安排与进度- 第一课时:传感器原理学习,了解传感器基本组成及功能- 第二课时:应用案例学习,探讨烟雾检测在生活中的重要性- 第三课时:实践操作与实验,进行传感器组装、调试和电路设计- 第四课时:实验数据分析,总结学习成果教学内容参考教材相关章节,结合课程目标进行选择和组织。
烟雾传感器(机房动力环境监控系统)技术参数设计说明
![烟雾传感器(机房动力环境监控系统)技术参数设计说明](https://img.taocdn.com/s3/m/81af412caaea998fcc220e84.png)
烟雾传感器(机房动力环境监控系统)技术参数设计说明
烟雾传感器适用于机房、办公室、仓库等场所的火灾预报警。
传感器具有灵敏度高、稳定可靠、耗电小、美观耐用、使用方便等特点,可与安防系统配套使用。
推荐使用昆仑海岸离子感烟器JTY-LZ-1424产品。
报警确认灯:红色LEDx1点灯。
安装方式:天花板吸顶安装。
产品特点:采用现代工艺技术的双源双室。
技术参数:
1、技术条件:
直径:140mm(5.5英寸)
高度:80mm(3.12英寸)
重量:310g(0.7磅)
工作温度范围: 00至49℃(320至1200F)
工作湿度范围:10%至93%相对湿度
报警复位:瞬间断电
2、继电器触点参数
阻性或感性(60%功率因数)负载
A型:2.0A@30 VAC/DC
C型:0.6@110 VDC,2.0A@30 VDC
1.0@125 VDC,
2.0A@30 VDC
工作原理:
每一探测器内含一对常开触点(A型)用于联接到报警控制电路,还有一组常开/常闭辅助触点(C型)。
对探测器电源的监视是通过在探测器电源回路末端安装一电源监视终端继电器来完成。
当电流加向并流过探测器时,终端电源监视模块被上电,其继电器触点闭合使控制器的报警回路形成闭合的串联电路。
一旦断电或探测器回路断开,终端模块将失电,继电器触点脱开并向控制器发出故障信号。
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烟雾传感器的设计徐涛孙开营陈超(德州学院物理与电子信息学院,山东德州253023)摘要:本系统是基于STC89C52单片机的烟雾报警器,其主要模块由单片机模块、电源模块、烟雾传感器、液晶显示、光敏传感器、电磁阀控制、声音报警、发光报警、外部中断、时钟、复位电路等模块组成。
通过单片机控制整个系统的正常工作,可有效地实现对火灾等危险情况的检测。
其主要烟雾传感器为MQ-2/MQ-2S气体传感器,所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。
当传感器所处环境中存在可燃气体时,传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-2/MQ-2S气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高,对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。
这种传感器可检测多种可燃性气体,是一款适合多种应用的低成本传感器关键字:STC89C52单片机;烟雾传感器;实时检测一、绪论1.1 设计背景当今,火灾是世界各国人民所面临的一个共同的灾难性问题。
它给人类社会造成过不少生命、财产的严重损失。
随着社会生产力的发展,社会财富日益增加,火灾损失上升及火灾危害范围扩大的总趋势是客观规律。
近几年来,我国每年发生火灾约4万起,死2000多人,伤3000—4000人,每年火灾造成的直接财产损失10多亿元,尤其是造成几十人、几百人死亡的特大恶性火灾时有发生,给国家和人民群众的生命财产造成了巨大的损失。
火灾的危害性具体体现在以下五个方面:(1)火灾会造成惨重的直接财产损失(2)火灾造成的间接财产损失更为严重。
现代社会各行各业密切联系,牵一发而动全身。
一旦发生重、特大火灾,造成的间接财产损失之大,往往是直接财产损失的数十倍。
(3)火灾会造成大量的人员伤亡。
(4)火灾会造成生态平衡的破坏,据资料统计,我国年均森林火灾毁林面积达100万公顷(我国森林覆盖率仅为13%,日本60%),森林大面积减少,造成洪水泛滥。
(5)火灾会造成不良的社会政治影响。
然而很多火灾都是由于发现不及时导致了严重的后果,及早发现隐患对于后期的救灾具有至关重要的作用。
于是烟雾传感器就应运而生了,而烟雾传感器以其独特的优势,在火灾报警和有害气体检测起到了至关重要的作用。
而基于烟雾传感器的火灾报警器也就顺应时代的要求产生了,他克服了很多的不确定性,大大减小了误报率,在实际生活中有很大的应用价值。
1.2 设计目的为了能切实保障人们的生命安全及财产安全不受火灾的影响,我们设计出一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患或人员安全时就能报警,并且自动打开喷水阀灭火的装置,就能极大地减少不良后果的发生。
做到防患于未然,使人们及早得知火情,将火灾扑灭在萌芽状态。
二、方案设计2.1传感器的选择方案一:MP135型半导体空气污染敏感元件,由加热器以及微型Al2O3陶瓷基片上形成的金属氧化物半导体材料构成,用电极引线引出,封装在金属管座、管帽内。
当有被检测气体存在时,空气中该气体的浓度越高,传感器的电导率就越高。
使用简单的电路即可将这种电导率的变化转换为与气体浓度对应的输出信号。
优点:灵敏度高,对污染空气敏感。
缺点:价格高,驱动电路复杂,对烟雾固体小颗粒灵敏度低。
图2-1 实物图图2-2 典型应用电路方案二:MQ-2烟雾传感器,在可燃气体或烟雾中MQ-2烟雾传感器的电阻会有相应的变化。
MQ-2 气敏元件由微型AL2O3 陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内,加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有6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。
优点:灵敏度高,性能稳定,对烟雾固体小颗粒灵敏度高,价格较低。
而且驱动电路简单。
缺点:管脚较多有6个,需要电流提前加热功能才更好。
图2-3 MQ-2实物图由于当有烟雾或有害气体产生时引起传感器变化的是电阻所以用图2-4 所示的驱动电路就可以将非电信号转换成电压。
H两端接到电源的两端起预热的作用。
图2-4 典型应用电路综上所述,我们选择方案二为最佳方案。
2.2 报警系统功能设计液晶显示器根据smog信号和see信号,显示白天与黑夜,安全与危险。
当有火灾危险时,显示并同时声光报警,系统自动打开喷水阀喷水。
当按键按下时,外部中断触发,跳出报警。
当按下复位时,程序重新启动。
2.3 报警系统方案选择方案一:采用纯硬件电路实现报警功能,其硬件电路如图2-5所示。
图2-5 系统电路优点:电路简单,系统设计过程容易,成本较低。
缺点:系统不稳定,无法实现液晶实时显示和喷水自动灭火的功能。
方案二:采用硬件和软件相结合的方法实现火灾报警。
包括热释电红外传感探头电路、报警电路、单片机控制电路及相关的控制管理软件组成。
图2-6 报警器设计框图优点:系统稳定,功能齐全,能够实现报警、自动喷水、液晶显示等功能。
缺点:电路设计较复杂,成本较高。
根据我们的系统设计需要,我们选择方案二作为最佳方案。
三、各部分电路设计3.1 单片机模块我们采用STC公司的STC89C52单片机,89C52机是高性能单片机,因为受引脚数目的限制,所以有不少引脚具有第二功能。
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FLASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写1时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址1时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入1后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流。
P3口也可作为AT89C52一些特殊功能口,如下所示:P3口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR(外部数据存储器写选通)P3.7 RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许端的输出电平用于锁存地址的地址字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
PSEN:外部程序存储器的选通信号端。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN 信号将不出现。
EA/VP:当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:反向振荡器的输出,如采用外部时钟源驱动器件,应不接。
图3-1 单片机STC89C52RC3.2 系统初始化电路复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位,单片机在时钟电路工作以后, 在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。
例如使用晶振频率为12MHz时,则复位信号持续时间应不小于2us。
本报警器是外部手动按键复位电路。
图3-2 单片机复位电路3.3时钟电路XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
因为一个机器周期含有6个状态周期,而每个状态周期为2个振荡周期,所以一个机器周期共有12个振荡周期,如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为12MHZ,一个振荡周期为1/12us,故而一个机器周期为1us。
图3-3 时钟电路3.4 声音报警电路用一个蜂鸣器、三极管和电阻接到单片机P2.1引脚上,当单片机的P2.1引脚被置低电平后蜂鸣器响,当单片机的P2.1引脚被置高电平后,蜂鸣器不响。
系统检测到信号时,蜂鸣器发出“滴答滴答”的声音,这样就实现了声音报警的功能。
图3-4 声音报警电路3.5 发光报警电路由2个发光二极管接上电阻后连上单片的P1引脚,外接VCC,当单片机的P2.0引脚被置低电平后,发光二极管被点亮,P2.0引脚被置高电平后,发光二极管被熄灭,这样起到报警作用。
图3-5 发光报警电路3.6 外部中断电路按下手动复位键后,系统进入中断程序,程序使系统停止报警。
图3-6 外部中断电路3.7 供电电路通过电脑USB供电,按下开关D9亮,则通电图3-7 电源电路在实物产品中由于有电磁阀作为喷水阀,我们用家用电220V交流电提供总电源,通过稳压模块降压到5V为系统电路提供电源。
图3-8 稳压电路3.8 液晶显示电路我们选用的是价格便宜的1602液晶作为显示器,D0--D7输送数据,单片机通过控制RS WR LCDEN的高低电平,控制液晶的显示图3-8 1602液晶电路3.9 光敏传感器电路光敏传感器感光,则电阻变小,当可调电阻适当时,电平由高转低,为单片机所感知。
图3-9 光敏电路3.10 烟雾传感器电路当有烟雾时,smog变为高电平图3-9 烟雾电路3.11 电磁阀控制电路我们采用工作稳定的可控硅模块,来控制电磁阀的工作。