毕业设计（论文） 型号更灵敏，更早的探测到火灾。还有一种场合，就是在火灾发生的早期阶段，产生的大量的烟雾大型离子，光电传感器可以最先检测到。
③. 气敏式烟雾传感器
气敏传感器是一种很特殊的传感器，从字面上看，它是一种检测特定气体的传感器，主要分为三个大类，分别是半导体、接触式和电化学等类型。我们平时在日常生活中用的最多的就是半导体的，这种传感器的应用也非常广泛，比如我们常见的场合包括煤炭有毒气体检测，还有日常生活中我们遇到的酒精含量检测，以及人体内口腔异味的检测等场合，都是利用气敏传感器来进行检测。这种气敏传感器的原理就是将探测到的气体信号的类别以及气体信号的浓度值送到传感器内部，然后根据传感器内部的A/D转换技术变成数字信号。在传感器内部，可以根据检测到的信号的类型和强弱性来判断出内部信号的大小和类型，这些信号送到单片机的控制单元内，控制单元通过识别这些信息就可以大致判断出检测到了什么信号，从而驱动报警器发出报警信息。
从上面的原理分析可看出，气敏传感器适用的场合也比较特定，特别是在石油、化工、有毒有害气体的检测场合，这种探测器可以很好的识别出有毒有害气体的性质和强弱，及时发出报警信号，第一时间给出有利于人身安全的决定。
气敏式烟雾传感器与离子式烟雾传感器的比较：
火灾烟雾一般是一种混合物，本质上来说，这是一种很复杂的混合物，本质上构成上是由气体、液体和固定等混合而成。而离子型的烟雾探测器主要是利用热敏电阻的电离室引起的电压变化，从而来判断出烟雾的大致状况，因此，这种探测器本质上是一种利用电离室的变化来判断烟雾的浓度的设备。气敏式传感器和离子型的烟雾探测器相比较，性能上并不优于后者，从前面的分析中，我们已经知道，敏传感器适用的场合也比较特定，特别是在石油、化工、有毒有害气体的检测场合，这种探测器可以很好的识别出有毒有害气体的性质和强弱，及时发出报警信号，第一时间给出有利于人身安全的决定。
（2）烟雾检测器工作原理[10]
首先，需要对接收到的信号进行放大，这个信号就是传感器是和烟雾的浓度相关的一个物理量，烟雾浓度越大，电信号检测到的值越大。检测到的信号送到传感器后，变成了数字信号，在整个系统内部，由于接收的信号比较微弱，需要
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毕业设计（论文） 将信号进行放大，这个就是需要特定的放大电路进行处理。在将信号进行放大后，需要对信号送到C51单片机内部，然后C51单片机内部的控制和处理电路将接收到的信号变换成可以被人们识别的十进制数，这个过程就会最终显示到刻度盘上。这个值同时也会和一个预先设置的标准值进行比较，我们把这个预先设定的标准值称为阀值，一般情况下，这个阀值的大小会比较符合场所的实际情况。如果接受到的信号值比阀门值大，那么报警器就会发出报警信号，产生一个报警触发响应，发出报警的过程中，报警器会持续的发出直线波形信号，产生报警信息。 当然几种状态的报警信号是各不相同的。烟雾检测器的功能如下：
①.自诊断故障功能、 ②.看门狗自检单片机状态功能
调用单片机中的看门狗程序，定时检查单片机工作状态，一旦发现单片机出现死循环状态，立即复位，保证报警器工作正常。
③.与上位机通讯功能
可以通过串口实现通信，通信的对象可以是计算机，也可以是移动设备，它们对报警器采取的方式都是统一控制，这样可以及时的采集并处理数据，同时，报警阀值也是可以更改的。
（3）关于烟雾传感器
本次试验过程，我们选用烟雾传感器，这是一种常见的离子型的烟雾传感器，这种传感器具有比较低的延迟误差。
检测方式：离子型，一源两室。
放射参数：电源电压是DC9v，输出电压是5.6+0.4v 电流损耗是27+3pA，灵敏度是0.6+0.1v。 特性参数如下表所示：
①.灵敏度特性（根据UL217标准风速0.1M/秒） ②.电源电压特性（25℃60﹪RH） ③.温湿度特性 温度特性（温度60﹪）
④.温度特性（温度25℃）源：放射元素是媚241，放射量是平均 33.3KBq=0.9uCi（29K——37KBq）。
⑤.工作环境：电源电压是DC6.0-18.0V，最大24V；温度是0-50℃，最大
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毕业设计（论文） -10-60℃，温度95﹪。保存温度-25-80℃，温度95﹪。NIS-09C离子烟雾探测器探测到的是烟雾浓度模拟量，烟雾浓度p和输出电压v之间是近似线性的关系，其特性曲线方程：v=-0.3p+5.6。
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毕业设计（论文） 4 火灾自动报警系统的控制系统设计
4.1前端信号调理电路
由于传感器输出的模拟信号比较微弱，且含有干扰信号，所以系统需要将信号进行放大和滤波。温度传感器使用的是高精度模拟输出CMOS温度传感器LM94022，该传感器的末级为推挽输出，输出电压与感测的温度成反比，即温度越高输出电压越低；可提供4个不同增益让用户自行选择，其中包括-5.5mV/℃ 、-8.2 mV /℃ 、-10.9mV /℃及-13.6mV /℃。本设计温度传感器灵敏度选择-5.5mV/℃，所以LM94022的GS0和GS1端口都接地，温度信号调理电路如图3.1所示。烟雾传感器输出电压较大，能达到几伏，不需要放大烟雾信号，只需要将信号滤波处理，烟雾信号调理电路如图3.2所示。由于温度、烟雾信号调理电路运放LM324接直流电源，电路中有直流，所以在电路中设计了起隔直通交的电容C1、C2、C7。系统采用固定门限检测法[23]判断火灾是否发生，温度阈值设定为57℃，烟雾浓度阈值设定为3.2%每英尺[11,12]。
图4-1温度信号调理电路
4.2 晶振电路与复位电路
（1）晶振电路[11,13]
晶振电路是一种提供时钟信号的电路，一般在单片机内部，晶振是为单片机提供时钟信号的。我们在单片机内部可以看到这样的两个引脚XTAL1和XTAL2,
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毕业设计（论文） 这两个引脚在内部形成一个放大器，物理学中我们明白，这是一个产生时钟信号的信号放大器。 如果需要自动产生自激，那么需要石英晶体一起配合完成，在电路中，可以看到电路中的石英晶体与电容C2、C3接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路，系统的晶振电路如图3-3所示。我们知道，外接电容的大小会影响到频率表的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程度及温度稳定性，如
0pF?10pF果使用石英晶体，电容的容量大小范围为3；如果使用陶瓷谐振，则
0pF?10Fp。本设计中使用石英晶体，电容的容值设定为电容容量大小为430pF。
（2）复位电路
复位电路是一种很特殊的电路，从字面上看，这种电路是将整个系统的状态恢复到原始状态的电路，系统需要提供一种复位标志电位。当整个系统的状态恢复到一个状态后，需要一定的延时才能真正的撤离复位信号，防止因为电源的抖动或者信号的错位而造成了复位功能不能完全。一般单片机在正式开始工作之前，都需要将单片机处于一个复位状态，这个状态是系统自动设定的，以便更好的维持系统的复位状态和初始值。
我们要研究的8051单片机的复位信号，从物理上看，是有一个复位引脚，叫REST脚，这个引脚会和触发器相连。一般复位的过程就是使REST引脚上有一个比较高的高点平，这个电平一般会维持两个机器周期，这样整个复位功能就可以实现。一般的复位方式分为两种，也就是常见是采用手动和上电进行。
手动复位，简而言之就是用手在复位键上输入一段高电平，一般这个高电平的值是5V，采取的办法就是外界正向电压来复位。
当人的手指按下复位键后，整个系统就会处于复位状态，这是因为人在用手按下的瞬间时间虽短暂，但是整个系统的复位时间是完全满足要求的，系统的复位时间要求也仅仅毫秒级。
在图中我们看到整个复位的操作非常方便，一般来说，我们会在整个复位键的旁边设置一个过滤电容C，防止干扰的产生。AT89C51晶振电路与复位电路如图3-5，图3-6所示。
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