基于单片机的居室报警系统毕业设计(编辑修改稿)

基于单片机的居室报警系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

器 的 高增益 反相放大器。 XTAL2： 作为片内振 荡器 的高增益 反相放大器的输出端。 RST： 作为 复位 信号 输入 端。 只有在高电平 的时候才有效。 如果要对单片机进行复位操作的话，那么只需要在这个引脚上面，加上 2 个机器周期以上的高电平即可。 EA/Vpp： 输入信号的时候，外部储存器允许访问的控制信号。 当 EA 端高电平 的时候 ，那么就会 读取存储 程序 的 存储器。 但是当访问的 PC 值超过 0FFFH 时，它就会自动跳转访问外部储存器中储存的数据。 而当 EA 端输出为低电平时，它就会只读取外部储存器，地址为 0000H~FFFFH，此时片内的 Flash 存储器将不起功能。 Vpp 作为引脚的另一个 功能，作为输入编程电压。 ALE/PROG： 在访问存储器时候，该引脚可以产 生信号，锁存地址，低 8 为的地址不能呗访问，确保了整个系统的安全。 在平时， ALE 会产生脉冲信号，该信号的频率为晶振的1/6。 闪存的访问必须经过 ALE 位的有效信号之后才能够正常的开始。 如果 ALE 所存了地址，则该地址具有写保护的特性。 此外，该信号可以为程序存储器提供相应的时钟信号。 在必要的时候，它还能够 禁止 ALE 操作 放大地址单元 D0 位置 ，那是 特殊 放大 寄存器区中程序存储器 INC 的 8EH。 这样 指令 ALE 才会被应用 ， 同时该引脚将会在单片机内部被拉高 ，并且 单片机 在 执行外部程序 的时候 ， 此时 信号线 将失效。 PSEN： 片内 程序 储存 器 的读选通程序存储器信号。 当程序元需要访问外部空间的时候，该引脚会产生下降沿信号，用于触发对外部存储器的读写。 此外，该引脚可以当做外部存 5 储器的使能信号引脚。 P0 口： 一个具有双功能 8 位双向 I/O 口。 当 STC89C51 增加外部存储器时，以及 P0 口作为外部寄存器的地址总线，数据总线为分时复用端口。 并且 P0 口也 能够 作为 I/O 口使用， 需要加一个上拉电阻 ， 才可以变成准双向口。 当作为普通的 I/O 输入时， 应先向输出的锁存器端口外部的寄存器写入数据 1。 而且 P0 口可驱动 8 个 LS 型 TTL 负载。 P1 口： 是一个 8 位 单功能的 准双向 I/O 口，内部有上拉电阻。 P1 口是专为用户使用的准双向 I/O 口，当作为普通的 I/O 输入时，应先向端口的输出锁存器写入 1。 P1 口可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载。 P2 口： 是一个 8 位 双功能的 准双向 I/O 口， 内部也有上拉电阻。 当 作为 地址输出线 ， 它 可输出高 8 位地址。 P2 口也可作为普通的 I/O 口使用。 当作为普通的 I/O 输入时，先向输出锁存器写入 1。 P2 口可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载。 P3 口： 是一个 8 位 有第二输入功能的 准双向 I/O 口， 不存在高阻抗输入状态，有上拉电阻。 P3 口可作为通用的 I/O 口使用。 当作为通用 的 I/O 输入时，先向输出锁存器写入 1。 P3 口可驱动 4 个 LS 型 TTL 负载。 本设计选用 STC89C51 作为主控芯片，其管脚如图 31 所示。 图 31 STC89C51 的管脚图 6 单片机最小系统 STC89C51 如果需要正常工作，那么外部的晶振电路是必不可少的。 因为它所产生的一个固定频率的振荡信号可以作为单片机内部的时钟基准。 单片机有两个引脚 XTAL1， XTAL2，两端连接石英晶振，一个为输入一个为输出。 外部连接两个匹配电容。 外部晶振的频率越高，振荡器产生的震荡信号频率越高，单片机的工作速度越快。 但是并不是晶振越高越好，运行速度快对存储器的速度要求振荡器越高，对印制电路板的振荡器工艺要求也高，即要求线间振荡器的寄生电容要小振荡器，过高的速度会降低 51 单片机的运行稳定性。 晶振电路 在本次系统设计中主要使用的是 STC89C51系列单片机和 12MHZ的晶振， 配上一个 30PF的电容。 晶振电路主要 作用的是 XTAL1 和 XTAL2 这两个引脚。 XTAL1 主要是用来输出和支持内部时钟电路的工作，并且作为反向震荡放大器， XTAL2 作为来自反向振荡的输出。 一般选 取电容 C1 为 10uf,电阻 R1 为 10K。 这是 为了在 上电的 时候 ， RST 脚的高电平 可以保持两个以上 机器周期 ，如图 32 所示。 C130pFC21212MXTALXTAL1XTAL2 图 32 STC89C51 单片机晶振电路 复位电路 STC89C51 系列单片机的复位一般都是由外部的复位电路来实现的，通过外部复位电路来实现复位引脚 RST 的。 复位电路工作原理 是给电源 VCC 上电 的时候 ，电容 C7 进行 充电，电阻 R6 会出现电压 ， 从而 使单片机复位； 然后 ， 电容 C7 充 电完毕 ，电阻 R6 上 的 复位电流降 到 0，电压也 降 为 0， 那么 单片机 就 进入复位工作。 工作期间，按下 按键 ， 那么电容C7 就会 放电复位， 同时 在电阻 R6 上 会 出现电压，使得单 片机复位。 S4 复位松手， 电容 C7 7 又复位充电，几个毫秒后复位，单片机进入工作状态，如图 33 所示。 +5VS4C710uFR51KR610KRST 图 33 STC89C51 单片机的复位电路 8 4 温度传感电路 DS18B20 介绍 DS18B20，是 一种 常用的温度传感器。 它 体积 较 小， 适用范围较广， 抗干扰能力 较 强，检测精准等 特点。 它的主要特点是采集数据为数字信号，能够直接传给单片机处理。 同时它可以提供 9 位的温度读数，显示温度。 而且它是 单线接口方式， 只 需要一条线 就可以使单片机 与 DS18B20 实现 双向通讯 ，无须外接电源。 工作电路 本设计 DS18B20 与单片机的 相连，采集到温度信号后，将数据传输给单片机当温度达到预先设定的上限值（本文的上限值是： 45℃ ），则 LED 红灯点亮，蜂鸣器报警，数码管显示当前的温度值，如图 41 所示。 图 41 DS18B20 工作电路 9 5 烟雾传感电路 烟雾传感器 MQ2 本次系统设计中 主要使用的是 MQ2 气体 传感器。 它的 主要是由 二氧化锡 (SnO2)组成，这种 材料 的 电导率 是 较低的。 MQ2 气体传感器 的灵敏度很高，尤其是 液化 石油气 、氢气，天然气 等。 它的 主要原理是 电导率随可燃气体 的 浓度增大 而增大。 并且 该 传感器 价格便宜 ，安全可靠 ，是一种理想的气体检测传感器。 因此，本设计采用 MQ2 气体传感器作为报警器烟雾信息采集部分的核心，烟雾传感器的外观和结构图如图 51 和图 52 所示。 图 51 MQ2型传感器的外观 图 52 MQ2型传感器的结构图 MQ2 传感器的 介绍 它对天然气、液化石油气等 可燃气体识别灵敏 ，反应迅速，还能长期持续工作，具备良好的重复利用。 并且对于 工作 电压的要求 低 ， 24V 以下都 能 工作。 并且 加热电压为 5177。 这是 由于 它 初期是稳定状态的， 会吸附空气中的水蒸气，因此不能马上进入工作状态。 长期不通电工作后必须要预热几分钟 ，使粘附水蒸气蒸发了，它 才能 够 正常工作。 而在此我们称为初期稳定时间。 10 ADC0832 介绍 ADC0832 功能特点 ADC0832 是 NS 公司生产 的 8 位分辨率的 A / D 转换芯片，多达 256 的最大分辨率可 适用 普通模拟转换的要求。 芯片只 需要 32μ S 转换时间， 输出的是 一个双数据可以用作数据验证，以便减少数据误差，转换速度快且稳定 还有 强大的性能。 单独的芯片使能输入，使更多的设备连接和。