基于微控制器的酒精报警器的设计

基于微控制器的酒精报警器的设计

本文简要介绍了基于微控制器的酒精报警器的设计。

论文首先介绍了酒精传感器的基本原理及相关的微控制器理论。然后，给出自己的设计，它基于8位微控制器AT89S52。

本设计中使用的是流行的TP-3C型半导体酒精气敏传感器；AT89S52与模数转换器ADS1110通过I2C总线接口。

关键词：微控制器；气敏传感器；报警器；A/D转换；I2C总线；SPI总线；TP-3C；ADS1110；AT89S52

Abstract

This paper introduces the design of alcohol alarm briefly based on Microcontroller unit (MCU).

In the first place,this paper introduces the basic principles of alcohol sensors and basic theories of MCU that are related.Then,put forward the design based on AT89S52which is a 8-bit MCU designed by myself.

The widely used TP-3C which is a air-sensitive semiconductor alcohol sensor is used in this design;AT89S52and A/D convertor ADS1110are connected by the I2C bus.

Key Words：Microcontroller Unit；Gas Sensor；Alarm；A/D Converter；I2C Bus；SPI Bus；

TP-3C；ADS1110；AT89s52

目录

摘要.............................................................................................................................................I Abstract.....................................................................................................................................II 目录..........................................................................................................................................III 引言 (1)

第一章酒精传感器的基本原理 (2)

第二章硬件电路设计

2.1核心器件简介 (4)

2.1.1关与AT89S52 (4)

2.1.2关于ADS1110 (9)

2.1.3关于ISD2560 (11)

2.2硬件电路设计 (12)

2.2.1概述 (12)

2.2.2电路设计原理总图与PCB设计 (13)

2.2.3电源与处理器子系统 (14)

2.2.4酒精检测子系统 (16)

2.2.5键盘与LCD显示子系统 (18)

2.2.6语音报警子系统 (19)

第三章软件设计

3.1概述 (19)

3.2软件设计流程图 (20)

3.3代码实现与实验验证 (21)

结束语 (24)

致谢 (25)

参考文献 (26)

附录 (27)

引言

如今，气敏传感器已在很多领域广泛使用。特别是在有害气体安全检测中，它们充当着重要角色，为人们安全生产和正常生活做出了卓越贡献，酒精气敏传感器就是其中的一种。

本文主要讨论的是基于微控制器的酒精传感器的应用，即便携式酒精报警器,它在交通系统及特定工业现场应用广泛。论文在对目前流行的酒精传感器的原理作简要分析的基础上，针对便携式应用，提出一些设计思想并予实现；同时为了概念清楚，还将介绍一些单片机方面的内容。

目前常用的酒精传感器有电化学酒精传感器和半导体酒精传感器，大多数人都认为电化学酒精传感器比半导体酒精传感器稳定可靠。这部分内容将在有关章节简要介绍。本设计为原理性验证，使用的相对便宜的半导体酒精气敏传感器TP-3C。

在酒精传感器的应用领域里，可有多种实现方案。对半导体酒精传感器的应用设计方案中多采用采集传感器两端的电压与标准参考电压作对比的方法，然后再做后续处理，因为半导体酒精气敏传感器是根据酒精浓度敏感而改变自身体电阻的，相应内容请参考TP-3C的datasheet，讲述TP-3C的工作原理时也有简要介绍。

本设计采用的是优化的设计方案采用可编程模放大倍数的模数转换芯片ADS1110，它支持I2C总线，传感器模块的设计是基于I2C总线的。ADS1110具有很多优点，具有片内基准电压，片内可编程增益放大器PGA，片内振荡器，可编程转换速率，具有16位分辨率，相关内容请参见ADS1110的datasheet，相应章节也有简要介绍。

第一章酒精传感器的基本原理

1.1酒精传感器的基本原理

1.1.1引言

气敏传感器是一种能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感元件，它能将气体成分、浓度等有关信息转换成电信号，以便于检测、监控、报警；通过与计算机接口，可组成检测、控制和报警系统。它可分为识别系统与传导系统；识别系统选择性的与待测物发生反映，将所测得的化学参数转化为传导系统可以产生相应的信号；传导系统接收响应信号，通过电极、光或质量敏感元件将响应信号以电压、电流或光强度等变化形式，传送到电子系统进行放大或输出，使响应信号成为人们能分析的信号，达到检测的目的。本设计中采用的是TP系列的气敏传感器——TP-3C,它采用二氧化锡作为制作材料，能有效检测现场酒精浓度，且灵敏度高，电路简单。TP-3C显然是一种半导体型气敏传感器，还有一种常见的气敏传感器是电化学型气敏传感器。

酒精气敏传感器在日常生活中日见广泛。传统上，人们利用其进行测量有关参数停留在手工阶段，给操作带来了许多不便。因此，开发使用一种高效智能化的测试系统非常必要。本设计中，采用基于微控制器AT89S52的语音报警系统，能直接有效的反映检测现场状态，给操作人员带来了极大方便。

1.1.2半导体型气敏传感器的基本原理

半导体型气敏传感器多采用半导体氧化物作为制作材料，其气—电转换原理是：在不同气体中，半导体氧化物材料吸附气体发生氧化还原反应，引起材料电导的不同变化，使传感器分辨出被检测气体。

本设计中采用的TP-3C是用二氧化锡材料制成的酒精气敏传感器，它利用二氧化锡薄膜表面吸附乙醇气体后电阻的变化来间接测试乙醇浓度的。其原理是当N型的二氧化锡膜被加热带一定温度后，其空穴中的电子将吸附表面的氧气分子变成带电状态使其薄膜体电阻发生变化，此过程为：

O2（gas）+2e-→2O-

经此过程后，二氧化锡薄膜才会对被测气体具有还原性，通常改过程称之为敏感化过程；此后，二氧化锡若接触到乙醇气体时，乙醇气体分子与SnO2表面带电的氧离子发生反应：

C2H5OH（gas）+O-→2CH3CHO(gas)+2H2O

从上式可以看出，反应结束后电子重新回到SnO2表面的空穴当中，于是二氧化锡薄膜的表面电阻再次变化。

TP-3C的测试电路如图1：

图1TP-3C型气敏传感器测试电路

第二章硬件电路设计

2.1核心器件简介

2.1.1关于AT89S52

2.1.1.1引言

AT89S52是ATMAL公司的兼容51内核的8位低功耗、高性能单片机，具有8K内部FLASH存储器。AT89S5X系列单片机具有独特的优势，可进行10000次程序反复写入且支持在系统编程，不需专门使用编程器进行编程，只需通过SPI串行总线接口和简单的软硬件支持就可现场将程序下载至FLASH（使用脚P1.5-P1.7,RST），也能实现“在系统”仿真和“在线”远程升级，因此在系统开发过程中可以十分容易的将程序进行修改，反复进行试验，大大缩短系统开发周期，同时可以保证用户的系统设计可以达到最优。

2.1.1.2AT89S52的并行输入/输出口

51系列单片机有四个8为并行输入/输出接口：P0,P1,P2,P3。这四个口既可以并行进行输入或输出8位数据，也可以按位使用，即每一位均能独立作输入或输出口。

P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口，也可作为通用I/O接口。其字节地址为80H,位地址为80H-87H。P0口电路逻辑主要包括：

●一个数据输出锁存器，用于进行数据位的锁存。

●两个三态输出缓冲器，分别用于锁存器数据和引脚数据的输入缓冲。

●一个多路转接开关MUX，在控制信号作用下由其实现锁存器输出和地址/数据

线之间的连通转接。

●数据输出的驱动可控制电路，由两只FET组成，上面的那个FET构成上拉电路。

需要注意的是P0口作为输出口使用时必须外接上拉电阻才有高电平输出，其输出电路为漏极开路电路。作为输入口使用时应区分读引脚与读端口的区别，所谓独引脚就是读芯片引脚上的数据，也就是直接读取外部数据；而读端口则是通过锁存器上方的缓冲器把锁存器的Q端状态读进来。

P1口的输出不是三态的，所以它是准三态口，它只作为通用I/O口使用，内部也无需多路转接开关MUX，其输出电路中有上拉电阻，所以作为输出口时外电路也无需接入上拉电阻。

P1口的字节地址为90H，位地址为90H-97H。要注意的是，P1口作为输入口使用时，应先向其锁存器写1，使输出驱动电路的FET截止。另外对于52子系列单片机，还具有第二功能，这通常与定时器/计数器2及SPI总线有关。

P2口也为准三态口，其字节地址为0A0H，位地址为0A0H-0A7H。除可用于通用I/O口外，它还可用于为系统提供高地址位。

P3口的字节地址为0B0H，位地址为0B0H-0B7H。虽其可作为通用I/O口使用，但在实际中其第二功能信号更为重要。不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入，输出电路中的锁存器输出和“第二功能输出信号”线都应保持高电平。

2.1.1.3AT89S52的定时与中断系统

在实际应用中，定时与中断联系异常紧密，学好它们是学好单片机的核心技术。

中断技术实质上是一种资源共享技术，在不使用操作系统时，中断技术可使有限的资源进行充分的应用。在单片机系统中，中断技术主要用于实时控制。AT89S52中三类共有六个中断源：外部中断、定时中断、串行中断。

●外部中断：由外部信号引起，共两个中断源——外部中断“0”和外部中断“1”。

它们的中断请求信号由引脚/INT0(P3.2)和/INT1(P3.3)引入。它有两种信号请求

方式：电平方式和脉冲方式。电平方式的中断请求低电平有效，脉冲方式的中

断请求则是脉冲的后延跳变有效。此种情况下，请求信号的高低电平都应维持

至少一个机器周期。

●定时中断：为满足定时或计数需要而设定，从应用角度讲，此过程无需过问。

●串行中断：为串行数据传送的需要而设置的。每当串口接收或发送完一组串行

数据时，就产生一个串行请求。和定时中断一样，请求信号时单片机芯片内部

自动产生的，不需在芯片上设置引入端。

在本设计中使用了定时器，下面简要介绍与定时器相关的中断技术。

AT89S52有三个计数器/定时器，其中计数器/定时器0和1和51系列单片机兼容，而定时器/计数器2为16位，通过设置SFR T2CON可有三种工作模式：捕获、自动加载和波特率发生器。请见下表：

表1：AT89S52的SFR T2CON的工作模式设置

和其有关的模式控制寄存器T2MOD的相关信息如下：

表2：计数器2的模式控制寄存器T2MOD

对于定时器0和1最起码要用到的和中断相关的寄存器如下：

●定时器控制寄存器（TCON），寄存器地址88H，位地址8FH-88H。

●中断允许控制寄存器（IE），寄存器地址0A8H，位地址0AFH-0A8H。

当然，如果用到串行口应该要用到串行口控制寄存器（SCON）；若需要对中断分级，中断优先级控制寄存器（IP）应该用到。对于计数器/定时器，再设置工作方式寄存器（TMOD），就能设定两个计数器/定时器的工作状态和中断处理方式。这在以后的软件编程中可以得到体现。注意，IE.5是定时器2使能位。

2.1.1.4AT89S52的串行通信及SPI总线技术、I2C总线技术

通信分串行和并行两种。并行通信是构成一组数据的各位同时进行传输，其特点是传送速度快，但当距离较远、位数有多时，会导致通信线路复杂且成本高。串行通信是数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现通信，从而降低了成本，特别适用于远距离通信，其缺点是传送速度慢。

串行通信又可分为异步传送和同步传送两种方式。

异步传送的特点是数据在线路上的传送不连续。传送时，数据是以一个字符（又称为一帧）为单位进行传送的。一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四个部分组成，见下图：

图4异步通信的数据格式

同步通信时要建立发送方始终对接受方时钟的直接控制，使双方达到完全同步，因此在数据块开头处要用字符SYN来加以指示。此时，传送数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间缝，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过外同步和自同步方式实现。面向位得同步格式和面向字符的同步格式见下图：

图5面向位/字符的同步格式

要说的一点是波特率（Baud rate），计算如下：

波特率=一个字符的二进制编码位数*字符/秒

在本设计中，用到的I2C、SPI总线均属同步串行总线，其它的单总线（1-wire）、Microwire等也属此类。下面介绍I2C和SPI总线。

I2C总线是Philips公司推出的一种基于两线制的同步串行总线，其全称为芯片间总线（Inter IC Bus）。两线是数据线SDA和时钟线SCL，数据传送采用主从方式，即主器件寻址从器件，启动总线，产生时钟传送数据及结束数据的传送。接入I2C的器件都应有I2C总线接口，所有器件都通过总线寻址，且所有SDA/SCL同名端相连。按照I2C总线标准规范，总线传输中将所有的状态都生成相应的状态码，主器件能够依照这些状态码自动进行总线管理。

器件地址由7位组成，它与一位方向位共同构成了I2C总线器件的寻址字节（SLA）。寻址字节的格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0

器件地址引脚地址方向位

DA3DA2DA1DA0A2A1A0R/W非

表3I2C总线寻址字节格式

器件地址（DA3,DA2,DA1,DA1）是I2C总线外围器件的固有地址编码，器件出厂时就已经给定。引脚地址（A2,A1,A0）是由I2C总线外围器件引脚所指定的地址端口，根据其连接状态形成地址码。

I2C总线上数据传送和数据传送格式见在软件部分描述。这里先给出其过程流图，见下图。需要说明的是AT89S52没有I2C接口，我们才送软件模拟的方法实现I2C接口。

图6I2C总线数据传送过程

SPI（Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口）是由Motorala公司提出的一种基于四线制的同步串行总线。SPI总线接口在速度要求不高，低功耗，需保存少量数据的应用场合中广泛应用。本设计中采用的是单主系统，它基于主从配置，它有四个信号线：

●MOSI：主器件数据输出，从器件数据输入。

●MISO：主器件数据输入，从器件数据输出。

●SCLK：时钟信号，有主器件产生。

/SS：从器件使能信号，由主器件控制。

由它可方便的构成主-从分布式系统。单片机与外围器件连接时，SCK,MOSI,MISO

均为同名端相连，/SS用做从属片选择端，扩展多个SPI外围器件时可通过相应I/O口

分时选通外围器件。SPI系统可工作在全双工方式下，主SPI的时钟信号（SCK）使传

输同步，移位寄存器的数据位在SCK下降沿从输出引脚（MOSI）输出；在SCK上升

沿从输入引脚（MISO）接收的数据逐位移到移位寄存器，发送一个字节后，从另一个

外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。同样，在软件设计中，将详细分析此实现

过程。

2.1.2关于ADS1110

单片机系统经常使用A/D转换器。虽然并行A/D转换器速度高、转换通道多，但

其价格高，占用单片机接口资源比串行A/D转换器多。故在工业检测控制及智能化仪器

仪表中经常采用串行A/D转换器。ADS1110是一种精密、可连续自校准的串行A/D转换

器，带有差分输入和高达16位的分辨率，其串行接口为I2C总线。本设计中通过软件

模拟I2C总线实现单片机AT89S52与ADS1110之间的通信。

AD1110的特点是具有完整的数据采集系统。具有片内基准电压；片内可编程放大器PGA；片内振荡器；16位分辨率；可编程的转换速率可实现15次/秒-240次/秒；I2C总线接口；电源电压2.7V-5.5V。具体见下图：

图7ADS1110的内部结构

ADS1110的A/D转换器内核是由差分开关电容△—∑调节器和数字滤波器组成。调节器测量正模拟输入和负模拟输入的压差，并将其与基准电压相比较。数字滤波器接收高速流并输出代码，该

代码是一个与输入电压成比例的数字，即A/D转换后的数据。ADS1110片内基准电压是2.048V，它只能采用内部电压基准该基准，不能测量，也不能用于外部电路。ADS1110的内部集成时钟振荡器用于驱动△—∑调节器和数字滤波器，输入阻抗在差分输入时为2.8M。ADS1110为I2C总线设备，由前面关于I2C总线接口知识可知，两个I/O口最多可挂接8个设备，完全可满足在本设计中的要求。ADS1110的I2C地址为1001000，单片机通过此地址建立和它的联系。ADS1110的输出寄存器为A/D转换后的结果，配置寄存器用于设置其工作模式。

ADS1110共有两个寄存器，Configuration Register和Output Register。设计中Configuration Register采用默认配置：PGA=1,DATARATE=15SPS,SC=1。

Output Register为两个字节，其值取决于以下公式：

Output Code=?1*Min Code*PGA*(Vin+-Vin-)/2.048v

注：15sps下，Min Code=-32768.

单片机对ADS1110的读写过程见下图：

图8ADS1110的读写过程

同样，更多内容将在软件部分介绍。

2.1.3关于ISD2560

ISD系列语音芯片具有其独特的优势，它采用模拟数据在半导体存储器中直接存储的专利技术，将模拟语音数据直接存储在单个存储单元，不需经过A/D或D/A转换，较好的真实再现语音的自然效果，避免了一般固体语音因为量化和压缩所造成的量化噪声和失真现象。另外，芯片功能强大，即录即放、语音可掉电保存、10万次的擦写寿命、手动操作和CPU控制兼容、可多片级联、无需开发系统等优点给单片机应用设计人员提供了单片的解决方案。

本设计中要是使用的ISD2560特征是：语音长度60S，采样频率8KHZ，工作电压4.5V-5.5V,工作电流30mA。它内部包括了前置放大器、内部时钟、定时器、采样时钟、滤波器、自动增益控制、逻辑控制、模拟收发器、解码器和480KB的EEPROM。在实际验证时用其替代产品ISD1760代替。具体请参阅下图：

图9ISD2560的内部电路

ISD语音芯片完全可以手动完成语音任务，使用单片机更加智能化的完成一些功能，例如自动播音，最大程度减轻人的劳动强度。同样，具体内容在软硬件设计时具体论述。

2.2硬件电路设计

2.2.1概述

传统的酒精报警器电路设计有的太简单，这虽减少了生产成本但却达不到精确地测定酒精浓度的目的，而且需要人手工操作，一些场合下，给人们带来了一些繁重的得操作；有的设计没有语音报警系统，在一些需要语音报警的场合和需要直观显示酒精浓度甚至记录需要记录报警的场合，传统的电路设计已达不到人们的需要。在本设计中，LCD 及模数转换芯片ADS1110和语音芯片ISD2560的应用，完美解决了上述问题。

下面是硬件电路的原理框图：

电源子系统MCU

酒精检测子系统

AT89S52

图10原理框图

2.2.2电路设计原理总图与PCB 设计

总的电路原理图设计如下，各子模块将分别介绍。图11总电路原理图

使用PROTEL 设计的已覆铜的PCB 板如下图：晶振和复位子系统矩阵键盘子系

统LCD 子系统语音报警子系统

图12PCB成品板

2.2.3电源与处理器子系统

需要说明的是在本系统设计中，需要使用AT89S52的SPI总线接口用来作为程序下载接口，使用专门的软件通过ISP方式就可将程序轻松地下载至FLASH，不需将单片机反复拿下使用编程器烧录，即节省了时间有减少了成本，在软件设计中，将会论述到。

在本设计中使用的USB-ISP编程软件如下图：

图13USB-ISP编程软件

在此设计中，USB接口作为供电电源，具体电路见下图，需要注意的是SPI的接口定义，这已在串行通信相关部分论述过，另外，设计中，只要正常供电红色发光二极管

就会被点亮。

图14电源子系统

下图为晶振和复位子系统。要说的是复位子系统，此系统能实现上电复位和按键复位。注意TN4148在此处的作用，这也是此系统改进的一个地方，即能够降低复位引脚的对地阻抗，可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力；二极管可以实现快速释放电容电量的功能，满足短时间复位的要求。

图15晶振与复位子系统

2.2.3酒精检测子系统

酒精检测子系统如下图：

图16酒精检测子系统

在第一章中已说明过酒精传感器的测试电路，在电路正确使用前必须加电预热一段时间（使酒精传感器敏感化），在是由传感器本身的特点决定的，常用的传感器的加热电压在3-5V左右，MQ-3工作电压为+5v,TP-3C为+3v为了兼容使用酒精气敏传感器MQ-3及调节传感器端电压设置了可调电阻RV3。TP-3C与20k的RV2并接，调节RV2可设置想要设置的报警酒精浓度，相应算法在软件部分实现。

前面已讲过，酒精传感器的原理是二氧化锡吸附乙醇气体而本身体电阻发生变化，我们通过检测因传感器本身的电阻变化而带来的端电压变化来检测空气中的浓度。在此设计中，采用ADS1110来进行采样。ADS1110在此类应用中非常合适，因为ADS1110具

有片内参考电压，通过比较传感器端与基准参考电压得到的一个值存在输出寄存器接口中（ADS1110为计数型的反馈比较型的ADC），单片机通过I2C接口与ADS1110建立联系后取走数据，单片机通过读OUTPUT寄存器与软件设置的寄存器进行比较，而决定是不是要语音报警。不得不说，可调电阻RV2在此处的作用是校正酒精传感器精确度。I2C 总线设备与单片机连接时，必须接上拉电阻，因为ADS1110的SCL和SDA是漏极开路的。

有必要对ADS1110做些更详尽的说明，本设计中使用的ADS1110的PACKET MARKING 为ED0，I2C总线地址为1001000，对于输出代码的大小值，是根据两个模拟输入的差值决定的一串码值，输出码值的方法具体如下：

输出码值=-1*最小码*PGA*（(Vin+)-（Vin-））/2.048V

其中PGA的大小可有编程实现改变其大小，可为1、2、4、8；最小码的值可由下表得出：

表4最大与最小码值

本设计使用默认配置设置，PGA=1,DATARATE=15SPS,SC=1。

2.2.4键盘与LCD显示子系统

对于键盘，我们使用非编码矩阵键盘，对于键盘我们采用软件去抖，这将在软件部分介绍。下图为用到的矩阵键盘：

基于51单片机的点滴输液报警器的设计与实现毕业论文

基于51单片机的点滴输液报警器的设计与实现 毕业论文 目录 引言 (1) 1 项目概述 (2) 1.1 选题背景 (2) 1.2目的及意义 (2) 1.3 国内外研究现状与发展趋势 (3) 2 相关技术 (4) 2.1 红外对管技术 (4) 2.2 单片机技术 (5) 2.3 晶体显示技术 (8) 3 总体设计 (11) 3.1设计方案 (11) 3.2系统硬件总体设计 (12) 3.2.1 系统硬件结构 (12) 3.2.2 系统硬件方案设计 (12) 3.3 系统软件总体设计 (13) 3.3.1 下位机软件设计 (13) 4 系统硬件设计 (16) 4.1 系统硬件设计原则 (16) 4.2 核心部件选型 (16) 4.2.1 中央处理器 (16) 4.2.2 检测液体部件 (17) 4.3硬件电路设计 (18) 4.3.1 LCD1602显示电路 (18) 4.3.2系统控制电路 (20) 4.3.3红外对管控制电路 (21) 4.3.4蜂鸣器电路及按键电路 (22) 5 软件设计 (24) 5.1 软件设计原则 (24) 5.2 主程序设计 (25) 5.3 系统启动程序设计 (25) 5.4 晶体显示程序设计 (26) 6 系统测试与运行 (29) 6.1 测试方案 (29)

6.2 测试结果与分析 (30) 7 结论 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33) 附录A 中文译文 (34) 附录B 英文原文 (43) 附录C 系统连接原理图 (54) 附录D 源程序代码 (55)

辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 引言 点滴输液是现在临床治疗和抢救非常重要的手段，医院使用的点滴输液装置是将液体容器挂在一定高度上，利用势差把液体输入到病人的体内，通过软管夹对胶管口径压紧和放松来控制滴速．这对输液有严格要求的病人和护士的监护管理来说都很不方便，在输液过程中药物接近完成或由于某种原因药物的速度过快、过慢都要医护人员及时护理否则将出现医疗事故。目前没有高效的控制系统，点滴输液时需要医护人员在旁照顾，这加重了医护人员的工作量和病人的思想负担而且也不利于医院的统一管理。 该装置就可以解决这个问题，在输液过程发生的意外状况可以通过警报声通知医护人员，医护人员只要听到警报声马上过来，就可以处理突发状况，这样就大大节约了时间，该装置不仅仅可以用在医疗方面，在一些需要严格控制液体流量的场合也可以使用，比如一些工业生产，珍贵的植被灌溉。 目前，国内外液体点滴报警器方面已经有了一些研究，已经研制出来一些新产品。并且被很多大型的医院引进，但是还没有普及，一些中小型医院在病人输液时还是靠医护人员的实时监控，以防止发生意外。 本系统可以合理的控制点滴流速从而避免出现危险，同时可以让患者感到舒适和方便护士操作。可以确保输液安全，实现医用点滴检测，无线声光报警，可以对输液状况实施检测，而且病人可以通过按键报警。该系统可以设置液体流速，当液体流速超出设置速度时，会发出警报，而且当没有液体时，该装置也会报警，这样就不用医护人员实时的监控，当病人有问题时可以按动装置上的按钮，从而方便了医护人员的操作，可以为他们腾出大量的时间。

毕业设计火灾报警器.

毕业设计 学生姓名学号 系(部) 专业机电一体化技术 题目火灾报警器毕业设计 指导教师 （姓名）（专业技术职称/学位） （姓名）（专业技术职称/学位） 2017 年9 月

摘要：随着现代家庭用火、用电量正在逐年增加，家庭火灾发生的频率越来越高，火灾烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传感器技术而开发了这一火灾烟雾报警系统。论文中主要烟雾报警器系统各个组成部分进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。 关键词：报警器，80C51，声光传感器 目录 1 绪论 (3) 1.1声光报警器的发展及现状 (3) 1.2论文研究的目的及意义 (4) 1.3论文内容 (4) 2 基于C51单片机的声光报警的设计方案 (5) 2.1任务分析 (5) 2.2设计方案 (5) 3 系统硬件实现 (6) 3.1主控电路设计 (6) 3.2外围接口电路设计 (10) 3.3总电路设计 (16) 4 软件实现 (18) 4.1编程KEIL环境介绍 (18) 4.2程序流程 (18) 4.3程序 (19) 5 调试 (21) 5.1调试的步骤 (21) 5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26)

1 绪论 1.1 声光报警器的发展及现状 1.1.1 火灾探测技术 火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。 火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的干扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式〔能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。 图1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器 1.1.2 火灾探测器的发展趋势 探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域，为一些传统探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅立叶近红外光谱技术弱信号处理技术、低功耗MCU技术进一步促进了传统探测技术的改进，使得传统探测器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。 近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。[2]由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到任何

基于51单片机的的温度报警器设计

1引言 (1) 1.1 单片机的应用背景 (1) 2 总体设计方案 (2) 2.1 功能简介 (2) 2.2 设计思路 (2) 2.3 芯片器材 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 AT89C51 (3) 3.1.1 AT98C51引脚图 (3) 3.1.2 AT89C51结构特点 (5) 3.2 温度获取 (5) (7) 3.3 时钟电路 (8) 3.4 温度显示电路 (8) 3.5报警电路 (10) (10) 4 程序设计 (10) 4.1 程序流程图 (11) 4.2 初始化子程序 (11) 4.3 读子程序 (12) 4.4 写子程序 (13) 4.5 数据处理子程序 (13) 4.6 显示子程序 (15) 4.7报警子程序 (17) 5 实验仿真 (18) (18) 6 总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 1引言 1.1 单片机的应用背景 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。

世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。此次课设中用到的是ATMEL公司，下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。 ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。在CMOS 器件生产领域中，ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。这些技术用于单片机生产，使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势，ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为A VR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员，该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低。另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃。 当今社会，人们在追求高质量的生活，所以生活中离不开单片机，根据国家权威统计显示，目前我国的单片机容量达3亿片，且每年以大约20％的速度增长，但在世界市场我国的占有率还不到1％。沿海地区尤其像电子产品高度发达的深圳大部分单片机应用更是广泛，这种发展趋势也不断向内地辐射，因此，学好单片机有很重要的意义。 2 总体设计方案 2.1 功能简介 8位LED数码管直接显示DS18B20所测量的温度，超出-50~110℃范围时喇叭报警，并且对应的发光二极管开始闪烁，在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管显示其温度，测量精度为0.5℃。 2.2 设计思路

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称：温度报警器设计 专业班级：13计转本 学生姓名：张朝柱肖娜 学号：20130566140 20130566113 指导教师：高玉芹 设计时间：2016-11—2017-12 成绩： 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)

总线制医护对讲系统(完整版)

总线制医护对讲系统（NBW系列）工程设计技术指标(图) 1 产品名称医院护理对讲系统（双工、三芯总线制、NBW系列） 2 系统的基本组成 NBW医院护理对讲系统主要由主机、一览表、分机、防水开关、 走廊显示屏、门灯、输液报警器、手机短信转发器、无线手表发射机、 无线手表接收机、统计软件等产品组成。 3 系统的基本功能 3.1 功能简介 1) 主机有LED、LCD显示：主机采用中文液晶显示屏，菜单式操作， 可显示日期、时间、护理级别、呼叫床位号、系统状态等。 2) 分机号任意设定：分机采用在线编码方式，可任意设定分机号。 3) 不间断呼叫：主机可显示多路分机的呼叫，并记忆保持；不论主机是在待机、通话、还是广播状态下，分机均能正常呼入。 4) 手持呼叫对讲：分机含手持呼叫器，能呼叫、解除呼叫、对讲，有LED显示状态。分机放音逼真清晰、不失真。 5) 双工对讲：主机与分机之间为双工对讲，主机有免提及手柄两种通话方式。 6) 语音报号：分机呼叫主机时，主机有LED路选指示灯闪亮、音乐声提示、语音播报“XX号呼叫”。 7) 呼叫存储：分机呼叫而主机无人接听时，主机自动存储分机号。 8) 输液报警：分机有输液报警接口，可选配输液报警器，输液完毕时自动通过分机向主机报警，并在主机上有音乐提示声、LED灯闪亮、语音播报“XX号输液完毕”，同时自动阻断输液管。 9) 三级护理：根据病人病情，可在主机上设置护理级别，有特护、高级、普通三种护理级别。 10) 无线寻呼：主机可选配无线手表发射机，当分机呼叫时，无线手表发射机将分机号码发向配带无线手表接收机的医护人员。 11) 并机功能：主机有并机功能，同一条总线可并接四台主机，实现多级管理。 12) 广播功能：可根据需要由主机引出音乐输入线输入音频信号，可同时对全部分机进行广播、宣教。 13) 组呼功能：主机可同时呼叫部分分机及对讲。 14) 音量设定：主机可设定呼叫时的提示音量、主机的通话音量；分机呼叫主机时可设定白天、晚上二种不同的提示音量，并由主机自动切换。 15) 报警提示：主机有报警输出口，可接报警闪灯。 16) 定时报警：主机可设置定时开机报警时间；无论主机是在开机还是在关机的情况下，都可定时报警并对所有分机发出60秒的报警声。 17) 走廊显示屏：主机可外接液晶显示屏或点阵显示屏，可显示呼叫床位号，礼貌用语等。 18) 联网功能：主机有485通讯接口，可与电脑联网。 19) 故障自检：主机有开机自检功能，系统每次开机会对每路分机逐个检测，并显示故障分机号码。 3.2 技术指标 ◆工作电压：DC36V ◆纹波系数：5% ◆静态功耗：4 W ◆工作状态功耗：7 W ◆音频输出功率：2W ◆喇叭阻抗: 20Ω ◆音量调节范围：40dB ◆音频频率响应：100Hz - 10KHz

火灾报警系统的设计毕业设计

本 科毕业设计 （自然科学） 题 目：火灾报警系统的设计（偏硬） Hebei Normal University of Science & Technology 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年九月二十日

基于单片机的温度报警器设计

1、作品介绍： 我个人设计的温度报警器是基于51单片机开发的一种能时时检测温度，并且报警的器件，它采用AT89S52单片机、DS18B20、1602液晶显示器等电学元器件，通过编写程序和一定的算法，最终实现的功能是：开机后单片机自动运行一套程序，使DS18B20检测室内的温度，并通过一定的算法对数据采样处理，计算出室内的温度，通过1602液晶显示器显示出来，当室温超过设定的值时，单片机驱动峰鸣发出声音！ 2、器件介绍： a、A T89S52单片机： AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

b、DS18B20测温芯片： DS18B20数字温度传感器，采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。单总线

具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测 量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测 量系统的构建引入全新概念。 ?（2 ）测量温度范围宽，测量精度高DS18B20 的测量范围 为-55 ℃~+ 125 ℃；在-10~+ 85°C 范围内，精度为± 0.5°C 。 ?（3 ）在使用中不需要任何外围元件。 ?（4 ）持多点组网功能多个DS18B20 可以并联在惟一的 单线上，实现多点测温。 ?（5 ）供电方式灵活DS18B20 可以通过内部寄生电路从数 据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。 ?（6 ）测量参数可配置DS18B20 的测量分辨率可通过程序 设定9~12 位。 ?（7 ）负压特性电源极性接反时，温度计不会因发热而 烧毁，但不能正常工作。 ?（8 ）掉电保护功能DS18B20 内部含有EEPROM ，在系统 掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。 ?DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小 的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的 测温系统，因此也就被设计者们所青睐。 DS18B20管脚排列：

MC14468设计的家用火灾自动探测报警器

一、结构特点及工作原理： 烟雾检测器MC14467—1和MC14468是美国摩托罗拉（MOTOROLA）公司生产的离子感烟探测报警专用芯片，为大规模CMOS电路构造。它只需外接一个离子源和用于安装离子源的离子室及少量的外部元件，即完成烟雾探测、报警的功能。当探测到烟雾时，它能通过外接的压电式换能器和内部的驱动电路发出报警声。它主要具有以下一些特点： ①内置高输入阻抗的场效应管和比较器 ②内含压电式蜂呜器的驱动电路，可以直接驱动蜂呜器； ③探测信号输入端具有保护二极管； ④电池欠压报警，电池电压报警点可通过外接电阻设置； ⑤探测阀值即灵敏度可通过电阻进行设置； ⑥具有电池极性反接保护功能（仅MC14467—1具有）； ⑦MC14468还具有一个I/O脚，允许40个报警单元相互连接在一起，组成一个多点报警区域系统。 MC14467—1和MC14468为双列直插式（DIP）16脚封装，其引脚如图一所示。由图可看出它具有具有直接同离子室中的各极相连的引脚和发光二极管驱动输出脚等。MC14467—1和MC14468的内部结构框图如图二所示。内含有振荡器、定时器、锁存器、报警控制逻辑电路和高输入阻抗的比较器、电阻网络等。没有检测到烟雾时，MC14467—1和MC14468的内部振荡器振荡周期为1.67S。每个1.67S周期内，内部的电源都提供给整个芯片工作。除了LED闪亮、电池欠压告警和有烟雾报警期间，它都不停地检测有无烟雾，每24个周期检测一次电池电压是否正常，它是通过与比较器中的一个齐纳稳压二极管相比较而得出，因为整个探测装置对功耗的要示比较高，所以经12脚接的振荡电容应该选低泄漏的电容，以提高电池使用寿命。 当MC14467—1或MC14468一旦检测到有烟雾时，振荡器的振荡周期变为40MS，压电蜂鸣器振荡驱动电路启动，启动使能输出为维持高电平160MS后，停止80MS。在停止期间，继续检测烟雾的变化，这时如果没有检测到烟雾，则禁止蜂鸣器振荡电路振荡，将不发出报警声。在烟雾报警过程中，将禁止电池欠压报警，同时LED 发光二极管指示灯闪亮，频率约为1Hz。

基于单片机的霍尔测速报警系统-课程设计论文正文大学论文

传感器与测控电路课程设计报告学生姓名：禹振榜 指导老师：杨书仪余以道 专业班级：12级测控二班 所在学院：机电工程学院 学号1203030214 课题基于单片机的霍尔测速报警系统

基于单片机的霍尔测速报警系统的设计 摘要 在生产中，电机应用十分广泛，比如汽车速度显示，设备工作时的档位，都需要我们了解电机或者机器的转速。转速作为工程中应用的一个非常广泛的参数，它的测量方法有很多，特别是单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，使得全数字测量系统越来越普及，越来越方便。 本设计属于码盘转速测量系统，实现转速的实时测量和显示。本系统以STC90C51单片机为核心，旋转编码器通过用传感器测量非电量，转变成模拟电量，再通过一系列测控电路。获得数字信号，实现实时轴转速测量，同时用四位段码式LED数码管显示模块显示电机转速，并且加入了报警模块。详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。 关键词：转速测量,，单片机, LED显示模块，霍尔传感器。

目录 第一部分绪论 1.1 设计的任务与要求————————————————1 第二部分功能分析与设计要求 2.1 测控系统功能的概述———————————————1 2.2系统模块的确定————————————————— 2 2.3各模块的选择—————————————————— 2 2.1.1传感器模块的论证与选择——————————————2 2.1.2报警模块的论证与选择———————————————3 2.1.3显示模块的论证与选择———————————————3 2.1.2单片机模块的论证与选择——————————————3 2.4 小结——————————————————————3 第三部分测控系统的总体设计 3.1 测控系统的总体设计———————————————4 3.1.1 硬件原理图———————————————————4 3.1.2 硬件电路设计总图————————————————5 3.2 测控系统子模块简介———————————————5 3.2.1传感器原理及分电路析—————————————— 5 3.2.2 报警模块————————————————————7 3.2.3 LED数码管———————————————————8

输液报警器

光电输液报警2009年11月17日 说明: 2009年9月黄萌凌提出研制一种医院使用的输液报警器,本人经过试验采用光电开关原理的报警器基本满足使用要求，但是未能进入实践应用。现简单介绍如下： 1．基本要求和检测方案（本人自行假设的） 任务和基本要求 被测对象大号输液瓶小号输液瓶输液管 输液方式单瓶和单管的输完报警 双瓶和双管接力报警以及最后输完报警 输完判定方法剩余液位滴速 环境条件温度防光线干扰防拉动干扰输液液体颜色输液速度输液时间0.5～5小时 简单、安全可靠、低成本 a）滴速检测方案 正常输液速度范围：>3滴/min （可更改设定）； 输完的判定值：<2滴/min（可更改设定）； 液滴指示：每个液滴通过时，LED指示灯闪动一下； b）透射式和液面反射测量剩余液位方案 剩余液位低于正常高度（例如1/10）时报警。 输完报警方法:LED指示灯以闪动、输出报警电平、蜂鸣器、语音 复位：上电复位和手动复位；

信息传输： 1）带电池独立工作； 2）多个报警器统一（隔离）供电，（争取）共用一条信号线；3）无线联网（升级方案）。 电路： 供电:DC5V，电池或者外接DC 低功耗连续工作 批量成本：低于80元/个 安全：使用隔离变压器或者电池 2检测方法说明 2.1液滴测量方案（未进行试验） 液滴通过时改变光敏管接收的光强,产生变化输出,经过隔直流电容、放大器和施密特触发器在单稳态输出端产生一个固定宽度的脉冲,使放电三极管短促时间内导通,将稳流源（或大电阻）在定时电容中充入的电荷放电,使电容电压下降到最低电压。此后定时电容重新开始充电, 电容电压等速上升。在正常输液速度下,由于放电三极管在每个液滴通过时短促导通使定时电容电充分放，则电压不能上升到某个门限电压。当输液结束时,液滴速度大大放慢(最终停止),例如慢到正常的最低设定速度的1/3, 则定时电容电压可上升到某个门限电压U，使自保施密特翻转并且报警。 当采用（廉价）单片机进行处理时，上述电路则由软件完成。

火灾报警系统的设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实 验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归 属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同 意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论 文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如 果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人 毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名 单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规 定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位 论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保 存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或 者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全 文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复 制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121

基于51单片机的数字温度报警器

摘要：随着传感器在生产生活中更加广泛的应用，一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上，单片机对温度传感器进行循环采集。将采集到的温度值与设定的上下限进行比较，当超出设定范围的上下限时，通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号，从而实现了本次课程设计的要求。该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便，在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。本次课程设计的测量范围为0℃--99℃，测量误差为±2℃。 关键字：温度传感器、单片机、报警、数码管显示 一、概述 本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计，将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能，来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。 电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，在二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 随着电子技术的飞速发展，电子技术在日常生活中得到了广泛的应用，各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新，电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。 本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统，用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度，当大棚内的温度高于30℃。或低于15℃。时，电路发出报警信号并显示当前温度，达到提醒农民的效果。 本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路，要求温度范围：0℃--99℃；测量误差为±2℃；报警下限温度为：15℃；报警上限温度为：30℃。 二、方案论证 设计一个用于温室大棚温度监测系统。大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。该系统可实时测量、显示大棚的温度，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。

火灾报警器的设计

唐山师范学院本科毕业论文 题目：火灾报警器的设计 学生：22222 指导老师：姜丽飞讲师 年级：08级 专业：电子信息科学与技术 系别：物理系 唐山师范学院物理系 2012年5 月

郑重声明 本人的毕业论文（设计）是在指导教师姜丽飞的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。 毕业论文（设计）作者（签名）： 2012年月日

目录 火灾报警器的设计 (1) 摘要 (1) 1.序言 (1) 2.硬件设计 (1) 2.1 DS18B20温度传感器 (2) 2.1.1 DS18B20的特性 (2) 2.1.2 DS18B20内部结构及DS18B20的管脚排列 (2) 2.1.3 DS18B20使用注意事项 (2) 2.2.ＭＱ－２烟雾传感器 (3) 2.2.1 MQ-2的特性 (3) 2.2.2 MQ-2的结构 (3) 2.2.3 MQ-2的原理图 (4) 2.3有线通信 (5) 2.4.比较器LM339 (6) 2.4.1电压比较器LM339简介 (6) 2.4.2应用范围 (6) 2.4.3引脚配置 (6) 2.4.4 LM339的特点和一些参数 (7) 3．软件设计 (7) 3.1程序流程图 (7) 参考文献 (12) 致谢 (13) 外文页 (14) 附录： (15)

火灾报警器的设计 宁波 摘要随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高，从而导致生命财产的重大损失。火灾自动报警系统是为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。报警系统主要是通过传感器自动检测，产生报警信号，从现场发出报警信号或通过专门电缆近距离报警，从而引起人们的警觉。本设计实现了火灾报警器的小型化和智能化，使仪器具有结构简单、性能稳定、体积小、成本低等优点，具有一定的实用价值。 关键词温度传感器烟雾传感器电压比较器串口通信 1.序言 本设计具有一定的实用价值。本设计实现了仪器的小型化，和智能化。使仪器具有结构简单、性能稳定、体积小、成本低等优点。具有一定的使用价值。火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成火灾报警系统按钮的火灾报警系统。它能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。 2.硬件设计 原理如图1： 图1

单片机课程设计报警器

广东工业大学华立学院 课程设计（论文） 课程名称 题目名称 学生系部 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年06月6日

广东工业大学华立学院 课程设计（论文）任务书 一、课程设计（论文）的内容 设计一种红外声光报警系统主要功能有： （1）防盗的安保措施； （2）白天和黑夜都能执行其功能； （3）声光监控与红外线监控同时进行； （4）警报解除，监控继续； （5）能发出警报信息声。 二、课程设计（论文）的要求与数据 （1）方案论证； （2）系统原理图或各功能模块的硬件电路原理框图； （3）主程序流程图； （4）系统调试与分析； （5）源程序清单。 三、课程设计（论文）应完成的工作 （1）完成方案论证； （2）完成器件选型； （3）给出硬件电路原理图； （4）给出程序流程图； （5）完成源程序设计及调试； （6）完成课程设计报告的撰写。

四、应收集的资料及主要参考文献 [1] 刘海成.单片机及其应用[M].中国电力出版社，2012.7 发出任务书日期：年月日指导教师签名： 计划完成日期：年月日教学单位责任人签章：

摘要 围绕单片机红外声光报警系统的设计与开发进行研究和实践，详细介绍了红外声光报警系统的整体结构，硬件设计，软件设计，系统方案以及其它的开发和具体实现。介绍一种基于在系统可编程技术和A T89C51编译器配有集成开发的新型红外声光报警的设计方法，阐述其工作原理和软硬件设计。在硬件上，用C51大规模集成芯片对其外围电路进行集成，用一片AT89C51芯片实现了几十片分离元件才能实现的功能，几乎将整个系统下载于同一芯片，实现了所谓的片上系统，从而大大简化了系统结构，增强了系统结构的可靠性和性价比。该红外声光报警可以适用于家庭及一般机构，起到防盗报警的效果。 关键字：红外声光报警系统AT89C51芯片Proteus软件蜂鸣器发光二级管按键

基于单片机智能火灾报警系统毕业设计

基于单片机的智能火灾报警系统 前言 目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。 本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。 1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍 1.1 选题背景及意义 火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。 严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。 随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。 1.2设计要求

单片机温度报警器设计论文

单片机温度报警器设计论文

摘要 温度是一个十分重要的物理量，对他的测量与控制有十分重要的意义，随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。本温度报警器的设计与制作，阐明了该装置进行设计与制作的具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为-55oC到125 oC当前环境温度若超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号，防止因温度升高而带来的不必要的损失。 现代社会是信息社会，随着安全化程度的日益提高，机房——作为现代化的枢纽，其安全工作已成为重中之重，机房内一旦发生故障，将导致整个系统瘫痪，造成巨大的损失很社会影响。 造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 本文介绍的是采用温度传感器DS18B20的温度报警器，自动测量当前环境温度，由单片机AT89C2051控制，并通过三位7段数码管显示，若当前环境温度超过此温度，系统发出报警。 关键词： 单片机温度报警器温度传感器发光二极管温度显示

Abstract Temperature is a very important physics, measurement and control of his have very important sense, with modern industrial and agricultural technology and the development of environment for people's life rise, people also urgently need detection and control the temperature. This temperature alarm design and production, it is expounded that the device for the design and production of specific processes and methods. This temperature alarm simple structure, the maneuverability is strong, wide application. Work, temperature measurement range for - 55 DHS C to 125 DHS environmental temperature if exceed the C the current set of microcomputer temperature critical temperature, issued a warning signal, caused by temperature to prevent unnecessary losses. The modern society is the information society, as secure degree of increasing, room - as modern hub, its work safety has become a top priority, the telecom room once breaks down, will cause the entire system paralyze, caused great damage very social influence. A: high temperature fire caused by electrical wiring short circuit, overload, contact resistance too high temperature or triggered fires; Electrostatic generation high temperature or fire; Lightning invasion as lead to high temperatures or fire &high; Most major is the telecom room computers, air-conditioners etc electrical equipment working for a long time, resulting in equipment aging, air conditioning, and cannot cooling fault; Therefore the telecom room belongs to electronic products fever faster, in a short time, room temperature beyond normal temperature, cause the system equipment or produce fire, then paralyzed temperature alarm system will play its function. This paper is to use temperature sensor DS18B20 temperature alarm, automatic measuring current environmental temperature by a single chip microcomputer AT89C2051 control, and through three seven segment digital pipe display, if the current environmental temperature over this temperature, system warning. Keywords: Microcontroller Temperature alarm Temperature sensor leds Temperature display