基于单片机无线火灾检测与报警系统设计 - 图文(2)

2019-08-31 21:09

启GSM连接到网络,启动发送指令,向指定的手机号码发送短信信息,从而及时通知房子的主人,进而作好安全防护措施,把损失和伤害降到最低。

设计该方案,首先需要综合考虑系统整体功能的实现,以及各个功能之间可能出现的干扰又应做何调整。其次要评估制作成本,合理的利用芯片资源,搭建可行的外围器件。

2.2 系统的基本组成结构

2.2.1 基本功能

该系统将实现如下功能: (1)温度检测。 (2)烟雾浓度检测。 (3)GSM900无线发送短信。

(4)数据处理。

2.2.2 AT89C52单片机最小系统

AT89C52单片机的最小系统,以及涉及外围器件的硬件引脚连接图。由复位

电路,晶振电路构成了52单片机的最小系统。

复位电路,是为了确保电路的能够正常工作。该复位电路是按键复位,VCC上电的时候,C0在充电,而电压加在10K电阻的两端,使得单片机发生复位,几个毫秒之后,C0电容充满电,这个过程十分短暂,此时10K电阻上的电流下降为0,使得单片机可以正常工作。

按键复位,手动按下KEY1,改工作期间,C0开始放电,KEY2如果松开,C0再次恢复充电,并且这个充电过程十分短暂,此刻,10K电阻上又出现电压,因此单片机恢复复位,在几个毫秒之后,单片机正常工作。单片机最小系统如下图2.1所示。

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图2.1 单片机最小系统

2.2.3 温度检测模

作为一款常用的温度检测芯片,DS18B20温度传感器,有着以下几个优势:模块体积小,硬件拓展开销少,高效抗干扰,数据精度高等特点;同时DS18B20接线便捷,一根数据线,和两根地线和VCC。应用于多种场合,可以防摔防撞,稳定性较好,使用方便,具有多种封装样式,较多用在小空间和隐秘处,检测设备温度和环境温度,集成到数字测温等。

DS18B20传感器上电会自动检测周围环境温度,无须给DS18B20一个初值,但是在采集温度的过程中,在程序里面会设定一个上限值,如果温度超过这个上限值将把相应的标志位置1,启动声光模块,发出声光报警。

通过软硬件的调试,从LCD上显示的为常温下的温度,由于DS18B20采集温度具有精确性和实时性,只要稍稍用手接触DS18B20就可以看到LCD上显示的温度值发生变化。温度检测控制电路如下图2.2所示。

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图2.2 DS18B20与52单片机接线图

2.2.4 烟雾浓度检测模块

通过MC14468离子检测芯片采集空气中的烟雾浓度含量,首先,在空气正常符合的条件下采集一次空气中的烟雾浓度含量作为参考值设定值,采集回来的数据会显示在LCD液晶显示屏上,并记录该数值。把MC14468离子检测芯片放置到需要检测的环境中,在LCD显示屏幕上观察采集回来的烟雾浓度含量是否超出原先在空气正常符合的环境中采集到的离子浓度。如果超出设定值,那么系统也会启动声光模块,发出声光报警,MC14468典型电路接线如下图2.3所示。

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图2.3 MC14468电路接线图

2.2.5 液晶电路

Lcd1602的电路连接较简单,D0到D7数据采集口,连接51单片机的P0.0到P0.7口,P0口是三态双向口,可以做数据地址,也可以做通讯地址,在与LCD1602的连接用到了P0口的数据地址功能,但是由于P0口的驱动电流较小,因此外接外围设备的时候需要上拉电阻,通常采用灌电流的方式。而使用LCD1602只是起到一个外部操作人机观察界面,液晶上显示出来的数据是从单片机上读取到的,而单片机读取的数据,是从外围器件DS18B20温度传感器、MC14468烟雾传感器采集回来的环境值。而这些数据经过相应的转换芯以及内部处理,最终会将数据会在LCD1602液晶显示屏上显示出来。LCD1602电路接线如下图2.4所示。

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图2.4 液晶显示电路图

2.2.6 ADC0809电路接线

数模转换芯片ADC0809,由于ADC0809需要一个工作时钟才可以进行正常工作。CLOCK时钟口,可以使用硬件时钟或者软件时钟,而时钟反复震荡的这个过程,模拟晶振的工作过程,需要将CLOCK在一个较短的时间内周期性的变化,这样则模拟了相当于给ADC0809一个时钟频率,从而其可以正常有续的工作。数据输出口OUT1到OUT7,接到P1口的P1.0到P1.7,而经过模数转化完数据会传输到P1口。ADC0809电路接线如下图2.5所示。

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