传感器报告分解(共47页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 南通大学 传感器与检测课程设计报告书 课题名称：电机轴偏心及振动检测系统 前言 智能家居早已成为社会最热门的话题之一，通过传感器技术以及通信技术等手段实现对家居电器的智能控制和环境质量的监测，使其能够按照人们的意愿工作运行，摆脱实际距离对人们的的限制。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。现在，从事智能家居研究的机构和个人越来越多，其技术也越来越成熟。 随着物联网的出现和发展，它将我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品能彼此“交流”，无需人的干预。将这个世界变成一个智能化的世界。智能家居是物联网最生活化的主要应用之一：窗帘可以自动感知光线

2、而关闭；空调变的“懂人心了”，天热它会把温度调低，室内潮湿就会自动抽湿；房间里没人会自动灭掉等等。物联网的应用非常广泛，遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测等领域。智能家居控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制和家庭安全防范两个方面。家庭设备自动监控主要包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。家庭安全防范涉及到室内有害气体监测、外来人员非法入侵、室内防火监控等许多方面。 报告的亮点本设计报告的亮点在于均采用单片机实现各项控制，用电位器替代光敏传感器、气敏传感器等，将各个监控巧妙地结合在一起，转换为电位器和按键

3、控制整个系统。 专心-专注-专业目录绪论 1第一章 概述 11.1设计要求及背景 11.2设计目的 11.3设计原理 21.4 51单片机介绍 2第二章 家居温度检测 42.1 背景42.2 方案比较 4 2.2.1 模拟集成温度传感器4 2.2.2 数字单片智能温度传感器52.3 传感器DS 18B20简介 6 2.3.1 引脚介绍7 2.3.2 DS18B20内部结构 72.4数码管显示102.5测量原理102.6仿真图 11第三章 煤气泄漏检测模块133.1 背 景 133.2电阻气敏元件简介 13 3.3仿真图 14第四章 外人闯入检测模块154.1 背景 154.2 光电开关简介15

4、4.3 光电开关工作原理 164.4仿真图 17第五章 火灾烟雾检测 195.1背景 195.2烟雾传感器简介 195.3 烟雾信号采集205.4测量原理框图205.5仿真图22第六章 总结22参考文献23附件1 24附件2 31附件3 36附件4 38绪论 智能家居控制系统基于检测技术和数字控制技术，实现对住宅内的设施以及环境质量的检测控制。检测单元完成对各种过程参数的测量，并实现必要的数据处理；数字控制系统通过软件完成对采集的信号的处理，进而控制执行机构实现对被控对象的调节。在传统的自动控制系统的基础上加入计算机控制技术，使得系统在可靠性、实时性、环境适应能力等方面得到了很大的提升，并能够

5、完成多任务处理功能，对于不同的信号以及干扰能够做出及时的处理，提高了系统的鲁棒性。该技术不仅在智能家居得到广泛应用，还在工业控制领域发挥着越来越重要的作用。第一章 概述1.1设计要求及背景 随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境的要求就显的尤为重要,如何让人们的生活更加舒适和便利的情景下应运而生出智能家居的概念。基于传感器技术、自动控制技术、网络通信技术等技术的基础，家庭自动化离人们的距离越来越近，彻底颠覆了原有的家居生活方式。智能家居以实用性为核心，兼具可靠性、易用性、人性化等特点，全面提升家居生活安全性、便利性、舒适性，并能实现节能的居住环境。以提高家居生活的安全性、舒适度、人性

6、化为目的，来设计一个智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾(烟雾)的检测（检测系统主要由传感器、放大器、采样/保持、采样/保持控制电路、A/D转换电路、数码显示、数字锁存控制电路组成）。1.2设计目的1、掌握温度、气敏、光电开关等相关传感器检测系统的工作原理；2、掌握智能家居检测系统的一般设计方法；3、掌握智能家居检测系统的性能指标和调试方法。 1.3设计原理通过分析，可确定需设计系统的电路原理框图如下图所示： 智能家居系统原理框图1.4 51单片机介绍 由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类

7、型的单片机。51单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。 单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。通用计算机系统主要用于海量高速数值运算，不必兼顾控制功能，其数据总线的宽度不断更新，从8位、16位迅速过渡到32位、64位，并且不断提高运算速度和完善通用操作系统，以突出其高速海量数值运算的能力，在数据处理、模拟仿真、人工智能、图像处理、多媒体、网络通信中得到了广泛应用；单片机作为最典型的嵌入式系统，由于其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、机器人、仪器仪表、

8、工业控制单元、办公自动化设备以及通信产品中，成为现代电子系统中最重要的智能化工具。因此，单片机的出现大大促进了现代计算机技术的飞速发展，成为近代计算机技术发展史上一个重要里程碑。 由于51单片机集成了几乎完善的中央处理单元，处理功能强，中央处理单元中集成了方便灵活的专用寄存器，这给我们利用单片机提供了极大的便利。单片机把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上，使得数据传送距离大大缩短，运行速度更快，可靠性更高，抗干扰能力更强。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达到最优化，工作也相对稳定。51的优点是价钱便宜,I/O口多,程序空间大。因此，测控系统中，使用51单片机是最理

9、想的选择。单片机属于典型的嵌入式系统，所以它是低端控制系统最佳器件。单片机的开发环境要求较低，软件资源十分丰富，开发工具和语言也大大简化。 目前的单片机开发系统只能够仿真单片机，却没有给用户提供一个通用的最小系统。由设计的要求，只要做很小集成度的最小系统应用在一些小的控制单元。其应用特点是:（1）全部I/O口线均可供用户使用。 （2）内部存储器容量有限（只有4KB地址空间）。 （3）应用系统开发具有特殊性 单片机最小系统图 单片机最小系统上图所示，其中有4个双向的8位并行I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3，都可以用于数据的输出和输入，P3口具有第二功能为系统提供一些控制信号。时钟电路用

10、于产生51单片机工作所必须的时钟控制信号，内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序指令工作。 51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端为XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成了一个稳定的自激振荡器。电路中的微调电容通常选择为30pF左右，该电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体的振荡频率为12MHz。 第二章 家居温度检测 2.1 背景随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境的要求就显的尤为重要,温度的监测控制就是一个典型的例子，因此温度检测系统就是现代生产生活中应运而生

11、的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统。传统的温度监测是通过煤油温度计或者是水银温度计来实现的，此外还需要人工读数，在读数过程中存在读数误差以及偶然误差，读数的精准度得不到保证。现代温度监测从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。由单片机为核心，配合温度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以实现对室内温度的实时监测，监测数据可以通过数码管实时输出，让人们实时知晓所处环境温度的情况。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温度传感器得到的测量信号，经电路转换为电信号，然后通过一定的放大经过芯片 A/D转换送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。2.2 方案

12、比较 2.2.1 模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。图2-1是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1k时，输出电压随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进

13、行调整。调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使=273.2mV。或在室温下(25)条件下调整电位器,使=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只可保证在0或25附近有较高精度。AD590把被测温度转换为电流再通过放大器和A/D转换器，输出数字量送给单片机进行温度控制。 图2.1 基于AD590测温基本应用电路2.2.2 数字单片智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(C

14、PU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU). 智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-WIRE)总线、I2C总线、SMBUS总线和SPI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。智能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS18B20,智能温度控制器适配各种微控制器,构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作,自行构成一个温控仪。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO92小体积封装形式

15、;温度测量范围为55125,可编程为9位12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。同DS1820一样，DS18B20也 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55+125，在-10+85范围内,精度为0.5。DS18B20的精度较差为0.2 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量。如：

16、环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 新一代的“DS1820”体积更小、更经济、更灵活。使您可以充分发挥“一线总线”的长处。 DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器 。 由于DS18B20将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便，与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B20。2.3 传感器DS 18B20简介 利用DS-18B20 数字温度传感器，对室内温度进行检测。该传感器独特的

17、一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 C至+125 。华氏相当于是-67到257华氏度 -10C至+85C范围内精度为0.5 C。2.3.1 引脚介绍 DS18B20引脚定义如上图： 1 2 3 (1) GND为电源地； DS18B20引脚图 (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3) VCC为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 2.3.2 DS18B20内部结构1. DS18B20的内部结构如下图所示。 DS18B20内部结构图 DS18B20有4

18、个主要的数据部件： 64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(28H)组成。 温度灵敏元件。 非易失性温度报警触发器TH和TL。可通过软件写入用户报警上下限值。 配置寄存器。配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。DS18B20在 0 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义 如下图所示。TMR1R011111MSB DS18B20配置寄存器结构图LSB 其中，TM：测试模式标志位，出厂时被写入0，不能改变；R0、R1：温度计分辨率设置位，其对应四种分辨率如下表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1，R1=1（即1

19、2位分辨率），用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率。配置寄存器与分辨率关系表 ：R0R1温度计分辨率/bit最大转换时间/us00993.750110187.5101137511127502.高速暂存存储器高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如下图所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图所示。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。温度低位温度高位THTL配置保留保留保留8位CRCLSB

20、 DS18B20 存储器映像图MSB 温度值格式图DS18B20 温度数据表：232221202-12-22-32-4MSBLSBSSSSS2625243.典型对应的温度值表:温度/二进制表示十六进制表示+125 +25.0625+10.125+0.50-0.5-10.125-25.0625-55 07D0H0191H00A2H0008H0000HFFF8HFF5EHFE6FHFC90H 2.4数码管显示2.5测量原理 DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。 DS18B20测温原理如图所示。图

21、中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在55所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。 DS18B20测温原理框图

22、 在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85。2.6仿真图 当温度低于20或者超过36时，蓝灯亮自动报警。（软件实现程序见附件1） 第三章 煤气泄漏检测模块3.1 背 景 随着我国燃气的变革及西气东输工程的进行，煤气或天然气已成为多数家庭的燃料。每年因煤气泄漏造成的煤气中毒事故中，因使用热水器不当或产品本身的质量问题造成的一氧化碳中毒事故

23、全国均有不少事例。更有甚者，因室内煤气浓度过高引起煤气爆炸的事故也不少见。所以，这样防止煤气中毒与爆炸已成为人们迫切需要。家用燃气报警器更是时下所需，因为它更简捷易用，方便居民生活。可燃性气体检测报警装置是能够检测环境中的可燃性气体浓度并具有报警功能的仪器。该报警装置是石油化学工业、有可燃性气体泄漏可能的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。 民用可燃气体报警器民用可燃气体报警器为居民家庭用的燃气报警器,一般安装在厨房，遇燃气泄漏时，报警器可发出声光报警，或同时伴有数字显示，同时联动外部设备。有的报警器可自动开启排风扇，把燃气排出室外；有的报警器在报警时可自动关闭燃气阀门，以防燃气继续泄漏。 3.

24、2电阻气敏元件简介 气敏电阻元件图 气敏电阻工作原理 ： 气敏电阻：利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻， 复合氧化物气敏电阻，陶瓷气敏电阻等。当被测气体在该半导体表面吸附后，引起其电学特性(例如电导率)发生变化。目前流行的定性模型是：原子价控制模型、表面电荷层模型、晶粒间界势垒模型。气敏电阻是一种半导体敏感器件，它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。人们发现某些氧化物半导体材料如SnO2、ZnO、Fe2O3、MgO、NiO、BaTiO3等都具有气敏效应。 气敏电阻是一种半导体敏感器件，它是利用气

25、体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。人们发现某些氧化物半导体材料如SnO2、BaTiO3 等都具有气敏效应。 目前国产的气敏元件有2种。一种是直热式，加热丝和测量电极一同烧结在金属氧化物半导体管芯内；另一种是旁热式，这种气敏元件以陶瓷管为基底，管内穿加热丝，管外侧有两个测量极，测量极之间为金属氧化物气敏材料，经高温烧结而成。 此外，在气敏元件的材料中加入微量的铅、铂、金、银等元素以及一些金属盐类可以获得低温时的灵敏度，也可增强对气体种类的选择性。3.3仿真图 这里的气敏电阻用电位器代替，气敏电阻的变化即电位器阻值的变化。（软件实现程序见附件2） 第四章 外人闯入检测模块

26、4.1 背景 随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。 是用物理方法或电子技术，自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为，产生报警信号，并提示值班人员发生报警的区域部位，显示可能采取对策的系统。防盗报警系统是预防抢劫、盗窃等意外事件的重要设施。一旦发生突发事件，就能通过声光报警信号在安保控制中心准确显示出事地点，使于迅速采取应急措施。防盗报警系统与、闭路电视监控系统、访客对讲系统和等一起构成了。 防盗报警系统通常由:探测器和传输通道、报警控制器、报警装置三部分构成。报警探测器是由传感器和信号处理组成的，用

27、来探测入侵者入侵行为的，由电子和机械部件组成的装置。传输通道是探测器与警控制器的之间的信道，用来传输探测器的信号给报警控制电路。报警装置则是采用声、光、电等信号采取的报警措施。报警控制器经过分析探测器传来的信号，驱动报警装置，做出相应的处理。 随着科学技术的进步，为对付不断升级的偷盗手段，人们研制开发了不同方式结构的防盗器。l 第一代是机械式防盗器l 第二代是电子式防盗器l 第三代是芯片式数码防盗器l 第四代是网络防盗系统采用不同原理的探测器、报警器就可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置。而报警控制器则相对统一，变化不大，但又处于整个报警系统的重要地位。没有报警控制器则无

28、法对探测器的信号进行分析处理，同时无法控制报警装置发出报警信号。4.2 光电开关简介 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 光电开关采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一

29、代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。目前，这种新型的光电开关已被用作

30、物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。 光电开关示意图4.3 光电开关工作原理 由振荡回路产生的调制经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入DU。并在接收电路中将光脉冲解调为信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分 或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。 光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测

31、物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。 4.4仿真图正常时，绿灯亮；当有外人闯入时，绿灯暗，红灯亮，蜂鸣器响。（软件实现程序见附件3） 第五章 火灾烟雾检测 5.1背景 火灾已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。在工业和民用建筑、宾馆、酒店、图书馆、科研和商业部门及大型工厂,火灾报警系统已成为必要的装置。火灾报警系统对现代建筑中起着极其重要的

32、安全保障作用。我国原先的火灾自动报警系统适用范围过小、智能化程度低、网络化程度低等缺点。随着计算机控制技术和检测技术的发展，现在的火灾自动报警系统已经向着智能化、网络化、火灾探测技术多样化、小型化的趋势发展。 智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。 5.2烟雾传感器简介 烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离

33、室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。 烟雾传感器种类繁多，从检测原理上可分为三大类： （1）利用物理化学性质的烟雾传感器：如半导体烟雾传感器、接触燃烧烟雾传感器等。（2）利用物理性质的烟雾传感器：如热导烟雾传感器、光干涉传感器、红外传感器等。（3）利用电化学性质的烟雾传感器：如电流型烟雾传感器、电势型气体传感器等。5.3 烟

34、雾信号采集烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路中送出的模拟信号转化为单片机可识别的数字信号后送入单片机，单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值（即报警限），若大于则单片机控制射频 模块向上位机发送报警信号，反之则为正常状态。为方便检测与监控，室仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中的可燃烟雾浓度值，可将浓度值送到显示屏中。烟雾传感器属于气敏传感器，使气-电变换器，它将可燃性气体在空气中的含量转化成电压或者电流信号，通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机，进而由单片

35、机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。传感器作为烟雾检测器的信号采集部分，是仪表的核心组成部分之一。由此可见，传感器的选型时非常重要的。5.4测量原理框图系统的工作原理是：先通过传感器 (包括温感和烟感)将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号，调理电路将传感器输出的电信号进行调理(放大、滤波等)，使之满足A /D转换的要求 ,最后由A /D转换电路 ,完成将温度传感器和烟雾传感器输出的模拟信号到数字信号的转换，单片机判断现场是否发生火灾。如果发生火灾，系统以声光的形式报警。 5.5仿真图当RV1150或者RV3100时，蜂鸣器响实现报警。（软件程序见附件4）第六章 总结 智能家居监控系统设

36、计不仅是对理论知识的巩固，同时也是动手实践能力的培养。设计环节是将我们所学理论知识运用到实际中，所需要的理论知识不是单一的，而是电路、数字电子技术、模拟电子技术等的综合，有助于我们学会将理论知识灵活应用到实践中，进一步提高理论水平。 设计方案要合理可行。如果设计方案存在错误或者在硬件实现方面存在问题等，这都将影响整个设计的结果，因此在设计时应注意每一个细节，务必要细心谨慎。熟知系统的功能以及每个模块的功能和调试方法。确保每一个功能模块都正确才能保证系统的正确性。 经过本次设计环节，我深刻体会到：在实践过程中，我们需要细心耐心，有钻研精神。耐心细心是确保我们实践顺利进行的前提条件，这样才能保证我

37、们在实践过程中不出错误，才能顺利完成实践环节的任务。在实践过程中碰到一些问题，就需要我们有钻研精神，不能因为有问题而放弃，应该耐心细致的排查。参考文献：1. 张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.人民邮电出版社20122.施湧潮. 传感器检测技术. 国防工业出版社20073.张毅刚. 单片机原理及应用. 北京：高等教育出版社20084.赵勇. 传感器敏感材料与器件.清华大学出版社20125.张洪润. 传感器应用电路200例.北京航空航天大学出版社20066.张宪. 传感器与测控电路.化学工业出版社20117.徐湘元. 传感器及信号调理技术.机械工业出版社20128周坚.

38、单片机轻松入门M. 北京：北京航空航天出版社 20029孙育才. MCS51系列单片微型计算机及其应用M. 南京：东南大学出版社 200410公孙茂，马宝匍，孙晨 单片机入口接口实例集M. 北京：北京航空航天出版社 200211求是科技. PIC单片机典型模块设计和实例导航M. 北京：人民邮电出版社 200512龙泽明，顾立志，王桂莲，陈光军. MCS51单片机原理及工程应用M. 北京：国防工业出版社 2005.13胡辉.王晓，戴永成. 单片机原理及应用设计M. 北京：中国水利水电出版社 200514蔡菲娜. 单片微型计算机原理和应用M. 杭州：浙江大学出版社 200315.李广第等. 单片机

39、基础. 北京航天航空大学出版16.吴国敬等.单片机应用和技术. 中国电力出版17. 王卫星等.单片机原理与应用开发技术. 中国水利水电出版社附件1. 温度检测单片机软件实现控制程序 #include/用51单片机#include INTRINS.H/touwenjiansbit DQ = P20;/温度传感器的DQ端sbit p3_2 = P32;sbit p3_5 = P35;sbit rs=P21;/LCD的端口配置sbit rw=P22;/LCD的端口配置sbit en=P23;/LCD的端口配置unsigned char temp1;/温度值高位unsigned char temp0;

40、/温度值低位unsigned char idata TMP; unsigned char idata TMP_d; unsigned char f;unsigned char code Char=tmepture :;unsigned char code wendu=; float tem;void delay_18B20(int i)/因为温度传感器的时序问题需要三个不同长度的延时 while(i-); return;void delay(unsigned int count)unsigned int i;while(count)i=200;while(i0)i-;count-; void Delay_us(unsigned char n)unsigned char i;i=0;while(in)i+;return;void wr_ds18_1(char dat)/温度传感器写操作设置 signed char idata i=0; unsigned char idata j; bit testb; for(j=1;j1;