南通大學課程設(shè)計報告南通大學課程設(shè)計報告南通大學您 毒傳感器與檢測課程設(shè)計報告書學院：電氣工程學院班級：自143學號：目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1設(shè)計目的及要求 1\o"CurrentDocument"2總體設(shè)計方案 2智能家居——溫度檢測\o"CurrentDocument"1.1測溫器件DS18B20的簡介 2\o"CurrentDocument"顯示器件介紹 3\o"CurrentDocument"硬件設(shè)計電路 4\o"CurrentDocument"軟件設(shè)計電路 5智能家居——氣體泄漏/火災(zāi)檢測\o"CurrentDocument"MQ-2/MQ-7氣體傳感器 7\o"CurrentDocument"A/D轉(zhuǎn)換電路 8\o"CurrentDocument"硬件設(shè)計電路 8\o"CurrentDocument"軟件設(shè)計電路 9智能家居——外人闖入干簧管簡介 10干簧管電路 11\o"CurrentDocument"硬件設(shè)計電路 11\o"CurrentDocument"軟件設(shè)計電路 12\o"CurrentDocument"3各模塊與TC35之間的通訊 12\o"CurrentDocument"4TC35GSM模塊 14參考文獻………………..15南通大學課程設(shè)計報告南通大學課程設(shè)計報告第第頁DQ=1;if(DQ)k|=0x80;Delay_us(60);}return(k);}?寫18B20時序：寫18B20程序voidwr_ds18_1(chardat){signedcharidatai=0;unsignedcharidataj;bittestb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb) //寫1{DQ=0;_nop_();_nop_();DQ=1;delay_18B20(8);}else //寫0{DQ=0;delay_18B20(8);DQ=1;_nop_();_nop_();}}}

2.2智能家居一一煤氣泄漏檢測MQ-2/MQ-7氣體傳感器MQ-2實物圖MQ-2實物圖MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫（SnO2）。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。MQ-2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。技術(shù)指標產(chǎn)域號MQ-2產(chǎn)域號MQ-2產(chǎn)聯(lián)型半導(dǎo)體氣敏元件標皓掾膠木（黑段木）檢測氣體可燃氣體、煙霧檢泅膿度30。-1如口即由、可燃氣庫.：，標準電路條件回踹電壓Vc立翼DC加切電壓*5.5±52VACorDC負蓑電阻Ri可調(diào)標準測試條件下氣瞰元件特性加切電阻%31ii±3n（室溫）加熱功耗FiOC'Cm'f敏感瘁表面電阻Rb皿-二版■匚2000Fpm工E；）靈敏度SRs[inair）/Rs[1OODppuS丁烷）?5除度斜率a=-S0-6（BlKCm/血蝌￥■C妣]標準測試條件溫度、濕度20flC±2lC；g士5誑標準測試電路Vc:5.C';±D.IV；V::6.0-±0.I'：預(yù)熱時間“卜少于敏卜時敏感體功耗（?=5值可用計算下式：傳感器電阻（R=可用下式計算：R3='：：'>..Vn-L）xRl由于轉(zhuǎn)換電路所輸出的模擬電壓隨著環(huán)境中氣體濃度的不同而不同，所以根據(jù)技術(shù)參數(shù)表可知，我所選取的分壓電阻為20k，供電電壓為5V（見右圖）。當環(huán)境中氣體濃度很高時，MQ-2的等效電阻很小，所以輸出電壓近似5v，符合A/D轉(zhuǎn)換芯片是ADC0809模擬輸入電壓的要求。

A/D轉(zhuǎn)換電路選用的A/D轉(zhuǎn)換芯片是ADC0809,ADC0809轉(zhuǎn)換精度滿足要求，技術(shù)成熟STARTCLOCK V——%盛 GND——STARTCLOCK V——%盛 GND——B.一2123—■■i—5*—1—5—G25—ADCO8O02—920—U)19—11—1217—L?—11唐—ADDB

仙DCALE斗rI"?ADC0809引腳及功能圖聲音報警電路圖（9圖（9）報警電路、硬件設(shè)計電路:電位器電阻變化表示氣體傳感器檢測的氣體濃度的變化，調(diào)整電位器的阻值改變模擬輸入電壓。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換到單片機內(nèi)進行處理，采集到的數(shù)據(jù)送入LED顯示出。若氣體濃度大于設(shè)定的某一數(shù)值，將發(fā)出聲光報警。

、軟件設(shè)計電路：?報警電路中p15為低電平時蜂鳴器響報警程序設(shè)計ucharin0,in1;init();while(1){in0=adin0();write0(in0);in1=adin1();writel(inl);if(in0>150llin1>150)p0_7=1;}LED顯示電路?數(shù)碼管采用四連體七段數(shù)碼管本系統(tǒng)采用數(shù)碼管的動態(tài)顯示，逐一位選(P2口)，逐一顯示(P0口)。數(shù)碼管顯示程序設(shè)計voidwrite0(ucharnum){uchari,j,k;k=num/100;j=num%100/10;i=num%10;P2=0xff;P0=dulatab[k];wei1=0;delay(4);P2=0xff;P0=dulatab[j];wei2=0;delay(4);P2=0xff;P0=dulatab[i];wei3=0;delay(4);}智能家居一一外人闖入干簧管簡介干簧管通常有兩個軟磁性材料做成的、無磁時斷開的金屬簧片觸點，有的還有第三個作為常閉觸點的簧片。這些簧片觸點被封裝在充有惰性氣體（如氮、氦等）或真空的玻璃管里，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉觸點。干簧管比一般機械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、速度高、工作壽命長；而與電子開關(guān)相比，它又有抗負載沖擊能力強等特點，工作可靠性很高。干簧管的工作原理非常簡單，兩片端點處重疊的可磁化的簧片、密封于一玻璃管中，兩簧片分隔的距離僅約幾個微米，玻璃管中裝填有高純度的惰性氣體，在尚未操作時，兩片簧片并未接觸、外加的磁場使兩片簧片端點位置附近產(chǎn)生不同的極性，結(jié)果兩片不同極性的簧片將互相吸引并閉合。依此技術(shù)可做成非常小尺寸體積的切換組件，并且切換速度非?？焖佟⑶揖哂蟹浅?yōu)異的信賴性。永久磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關(guān)打開和關(guān)閉。如此形成一個轉(zhuǎn)換開關(guān):當永久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧片磁化時，簧片的觸點部分就會被磁力吸引，當吸引力大于簧片的彈力時，常開接點就會吸合；當磁力減小到一定程度時，接點被簧片的彈力打開。電路如下圖所示：H1是一個干簧管,當門閉合時,H1吸合,C1兩端點位相同,Q1截止,Q2也截止;當門打開時,干簧管觸點打開,有一個電流流過Q1的發(fā)射極、R32（和H12并聯(lián)）、C1、R31、地，使得Q2飽和導(dǎo)通,輸出低電平0給單片機,發(fā)出報警信號。圖（12）干簧管控制電路硬件設(shè)計報警模塊P3.2（INT0）連接防盜探測器,用來檢測盜情,如果盜情發(fā)生,觸發(fā)外部中斷0,MCU接到報警信號以后,開始啟動LED等閃爍報警,同時啟動100dB的聲音報警,來震懾入室的小偷。報警模塊電路如圖

rfTHM.1圖（13）設(shè)計proteus仿真圖_L_J_3￥沁僅心叩I'Qln23心POMUrfTHM.1圖（13）設(shè)計proteus仿真圖_L_J_3￥沁僅心叩I'Qln23心POMU。PD4AMEPt>&AiaeTSNJSALE“口'用n41出口FK4IME口川川■川?.'M5田小小口Mi-W陶」而巾piiiinn向電j&Tipara.rfflT而7?軟件程序設(shè)計：#include<reg51.h>sbitp2_3=P2八3;voidinit_tx(){一EA=1;EX0=1;IP=0X00;}voidmain(){p2_3=1;init_tx();}voidtx0()interrupt0{p2_3=0;}3、各模塊與TC35之間的通訊總電路系統(tǒng)組成:各模塊與TC35之間的通訊由于在室內(nèi)，且各各模塊又安裝在室內(nèi)不同的地方，要把各各模塊連接起來布線就比較麻煩。所以采用無線傳輸比較合理。模塊原件介紹傳輸采用315/433MHZ的DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊315/433MHZ的DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的介紹：315/433MHZ的DF無線數(shù)據(jù)傳輸模塊抓藥由PT2262/PT2272芯片組成。傳輸距離比較理想，一般能達到600米以上。PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。圖（14）PT2262發(fā)射電路

n~~=n~~=圖（15）PT2272接收電路圖（14）發(fā)射電路和圖（15）接收電路，兩部分通訊通過無線的發(fā)射模塊和接收模塊來實現(xiàn)，兩部分均有撥碼器，使用相同的地址碼。圖（14）發(fā)射電路接于溫度、外人闖入、煤氣泄漏、煙霧火災(zāi)各各模塊的報警輸出端（15）接收電路與GT35接通4、TC35GSM模塊總體設(shè)計利用GSM的短信息功能，把無線控制的智能家居安保系統(tǒng)報警系統(tǒng)建立在的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上。通過PT2272傳來的信息，通過單片機處理，編輯不同信息內(nèi)容的短息由TC35GSM模塊發(fā)送的用戶的手機上。TC35簡介GSM基帶處理器集成了一個與ISO7816-3ICCard標準兼容的SIM接口。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口（ZIF連接器）。在GSM11.11為SIM卡預(yù)留5個引腳的基礎(chǔ)上，TC35在ZIF連接器上為SIM卡接口預(yù)留了6個引腳，所添加的CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當插入5皿卡，該引腳置為高電平，系統(tǒng)方可進入正常工作狀態(tài)。短消息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本的業(yè)務(wù)，它可以通過服務(wù)中心來對文本信息進行收發(fā)和存儲，而且其網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、傳輸特性好，為數(shù)據(jù)的采集提供了便捷的無線傳輸通道。所以為了實現(xiàn)報警顯示，在本報警顯示系統(tǒng)中利用GSM的短信息功能，把報警系統(tǒng)建立在的GSM網(wǎng)絡(luò)上，進行報警信息的收發(fā)。RESETRDWRp詆I百皿|~|HHHIRESETRDWRp詆I百皿|~|HHHI1,n】啟HlrM.nrIQWTnoutTIOVT圖（16）通訊模塊TC35與單片機的連接電路設(shè)計通訊模塊TC35與單片機的連接電路如圖（16）所示，J4為通訊模塊TC35的串口端，它通過串口芯片MAX232A與單片機89C52的連接。單片機89C52通過RXD和TXD腳實現(xiàn)對通訊模塊的收發(fā)信息的控制。圖（17）圖（17）通訊模塊TC35實物圖參考文獻：.張毅剛.基于Proteus的單片機課程的基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計人民郵電出版社2012.施滂潮.傳感器檢測技術(shù).國防工業(yè)出版社2007.張毅剛.單片機原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社2008.趙勇.傳感器敏感材料與器件.清華大學出版社2012.張洪潤.傳感器應(yīng)用電路200例. 北京航空航天大學出版社 2006.張憲.傳感器與測控電路.化學工業(yè)出版社2011.徐湘元.傳感器及信號調(diào)理技術(shù). 機械工業(yè)出版社2012[8]周堅.單片機輕松入門加].北京：北京航空航天出版社2002[9]孫育才.MCS—51系列單片微型計算機及其應(yīng)用[M].南京：東南大學出版社2004[10]公孫茂，馬寶匍，孫晨.單片機入口接