海南软件职业技术学院毕业设计（论文）
图2.2 振荡器和时钟电路
2.1.3 复位电路
复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下的单片机重新启动，计算机在启动时都需要复位，使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。在振荡器正在运行的情况下，复位是靠在RST引脚处保持至少2个机器周期（24个振荡器周期）的高电平而实现的[7]。
图2.3 按键电平复位电路图
为了保证系统可靠复位，在设计复位电路时，一般使RST引脚保持10ms以上的高电平，单片机可以循环复位。当RST从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE和PSEN引脚输出高电平。
本设计如上图所示的复位电路。当加电时，电容C充电，电路有电流流过，构成回路，在电阻R上产生压降，RST引脚为高电平；当电容C充满电后，电路相当于
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断开，RST的电位与地相同，复位结束。可见复位的时间与充电时间有关，充电时间越长复位时间越长。增加电容或增大电阻都可以增加复位时间。它还可以通过按键实现复位，按下键后，通过R1和R2形成回路，使RST端产生高电平。按键的时间决定了复位时间。
2.2 温度烟雾信号采集模块
火灾是发生频率较高的灾害，无论是电气设备、吸烟不慎、人为等原因都可能引发楼宇火灾。所以火灾报警宜早不宜迟，在火灾发生初始阶段及时报警，及时采取灭火措施最好。火灾发生大多是由局部物体的燃烧开始的，燃烧会产生烟雾、热量及火焰。因此，通过检测烟雾、温度异常，就可以判断火情，及时发出火灾报警，以便能有效的扑灭火源，免于成灾。准确的进行火灾报警，选择合适的温度传感器和烟雾传感器是准确报警的前提。综合考虑各种因素，本设计选择集成数字温度传感器DS18B20和烟雾传感器NIS-09C用作采集系统的敏感元件[8]。 2.2.1 DS18B20的简介
DS1820是美国DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器,它将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上，传感器直接输出的是温度信号数字值。与其它温度传感器相比,DS1820具有以下特性: 1) 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯。 2) 大容量的特性使得温度感知的需求可以简便的实现。 3) 可通过数据线供电，适用电压为3.0V——5.5V。 4) 零待机功耗。
5) 测温范围为-55℃——+125℃
6) -10℃— +85℃范围内，精度为±0.5℃。 7) 程序设定9—12位分辨率。
8) 转变12位的温度数字量最多需要750ms。 10) 用户可定义的非易失性的温度报警装置。
11) 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 12) 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。
DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源[8]。
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2.2.2 NIS-09C的简介
NIS-09C是离子式烟雾传感器，内部使用了微量的放射性物质镅241。但传感器本身被金属制电极所覆盖,放射能决不会泄露。NIS-09C属于低功耗广普型传感器,可用9V电池带动。 主要技术指标
外加电压：DC7—12V以下 电流：27 ±3pA
放射线源：镅241 33.3KBq 周围温度：0--50℃ 周围湿度: 95%RH以下
2.3 煤气信号采集模块
煤气泄露报警:当室内煤气超过正常标准时,它将通过传感器向家庭控制器发出报警信号。对于密度大于空气的气体，感应器放在气体源的下方。对于密度小于空气的气体，感应器放在气体源的上方，当煤气泄露报警启动,就通知管理中心。综合考虑各种因素，本设计选用气敏传感器TP-1.1A，用作煤气报警。对气敏传感器TP-1.1A的简介如下： 1、应用
1）煤矿瓦斯监测、工业甲烷、天然气监测 2）民用燃气泄漏报警
3）以天然气为动力燃料的汽车安全监测 4）便携式气体探测仪 2、特点
1）低功耗 2）寿命长(≥5年)
3）环境适应能力强（抗烟、酒精，不怕油分子吸附） 4）应用电路简单
5）对甲烷及液化石油气高度的灵敏性 6）高浓度可燃气体冲击时，传感器无影响 3、工作条件
工作电压 6V±0.5VDC／5VDC
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负载电阻 51Ω／39Ω 静态功耗 ≤150mW 工作温度 —40℃～＋70℃
2.4 防盗报警模块
防盗报警:在小区每一住户内安装防盗报警装置。当住户家中无人时,可把家庭内的防盗报警系统设置为布防状态,当窃贼闯入时,报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警。综合考虑各种因素，选用热电释红外传感器RE200B来进行防盗报警。
热电释红外传感器RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。 主要技术指标 工作波长 7-14μm 平均透过率 ＞75%
输出信号 ＞2.5V(420°k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz 带宽72.5db增益) 工作电压 2.2-15V
工作电流 8.5-24μA(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃) 源极电压 0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃) 工作温度 -20℃- +70℃
上述特性指标是在源极电阻R=47KΩ条件下测定的，实际使用时可根据自己的需要调整R的大小。
2.5 光报警模块
由AT89C51的P1口的P1．4～P1．7分别控制4个发光二极管，予以光报警。P1．4～P1．7控制的灯依次为温度信号灯、烟雾信号灯、煤气信号灯和防盗信号灯。当这些输出端输出低电平时，对应的信号灯便会发光报警。
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图2.4 光报警电路图
2.6 数据采集模块
A/D转换是本系统比较关键的一步，通过A/D转换，成功的把所要测量和控制的数据采集过来，是保证系统功能可以实现的第一步。为了设计好A/D转换模块，使它达到预想的A/D转换效果，必须选定合适的A/D转换器。
A/D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809，ADC0809由8路模拟信号输入端、地址锁存与译码器、8位A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成。
(1) 其主要性能指标为: ①分辨率为8位。
②最大不可调误差： 0809为?1LSB。
③单电源+5v供电，基准电压由外部提供，典型值为+5v，此时允许输入模拟电压为0—5V。
④具有锁存控制的8路模拟选通开关。
⑤可锁存三态输出，输出电平与TTL电平兼容，功耗15mW。
⑥转换速度取决于芯片的时钟频率。时钟频率范围500KHz时，转换时间为128μs。 (2)ADC0809引脚功能
图2.5为ADC0809引脚图,说明如下；
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