基于DS18B20温度传感器和MQ2烟雾传感器的火灾报警器设计
一、概述
火灾自动报警系统(Fire Alarm System，简称FAS系统)是人们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。
本设计中以温度探头和烟雾传感器作为火灾报警器的传感装置，并以LED和蜂鸣器作为示警装置。
二、功能
●高温检测。传感器选用DS18B20,当环境温度大于40℃，高温报警指示灯亮，LCD1602第一行显示温度。
●环境烟雾浓度检测。传感器选用MQ2烟雾传感器，AD0809作模数转换传烟雾浓度数据给单片机。当环境烟雾浓度大于50时，烟雾浓度指示灯亮，LCD1602第二行显示烟雾浓度。
当温度和烟雾浓度同时过高时，蜂鸣器发出报警声音。
三、硬件设计
温度传感器：DS18B20
烟雾传感器：MQ2。MQ2输出的模拟电压信号，使用ADC0809作模数转换后输入单片机。
四、程序设计
部分程序段：
○LCD1602显示部分程序
#define LCD_DATA P0 //lcd1602的引脚
sbit LCD_RS = P2^0;
sbit LCD_RW = P2^1;
sbit LCD_EN = P2^2;
void LCD_Init(void)
{
Delay20ms();
LCD_WriteCmd(0x38); //8位机接口、双行显示、5×7字符点阵;
LCD_WriteCmd(0x0c); //显示开启、光标不显示也不闪烁;
LCD_WriteCmd(0x01); //清屏;
LCD_WriteCmd(0x06); //光标右移一位、整屏不移动;
LCD_Goto(0,0);
}
void LCD_WriteDat(unsigned char lcd_dat)
{
unsigned char tmp;
tmp = LCD_ReadStatus(); //读状态;
while((tmp & 0x80)) //是否忙 ?
{
tmp = LCD_ReadStatus();
}
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_DATA = lcd_dat;
_nop_();
LCD_EN = 0;
_nop_();
_nop_();
LCD_EN = 1;
}
void LCD_WriteCmd(unsigned char lcd_cmd)
{
unsigned char tmp;
tmp = LCD_ReadStatus();
while((tmp & 0x80))
{
tmp = LCD_ReadStatus();
}
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_DATA = lcd_cmd;
_nop_();
LCD_EN = 0;
_nop_();
_nop_();
LCD_EN = 1;
}
unsigned char LCD_ReadStatus(void)
{
unsigned char tmp;
#if 0
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EN = 1;
tmp = LCD_DATA;
LCD_EN = 0;
#endif
LCD_DATA = 0xff;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EN = 0;
_nop_();
_nop_();
LCD_EN = 1;
tmp = LCD_DATA;
return tmp;
}
void LCD_Goto(unsigned char x,unsigned char y)
{
unsigned char tmp;
if(y) //若是第二行;
{
tmp = 0xc0 + x;
LCD_WriteCmd(tmp);
}
else
{
tmp = 0x80 + x;
LCD_WriteCmd(tmp);
}
}
void LCD_Display(unsigned char row,unsigned char *str)
{
if(row)
{
LCD_Goto(0,1);
}
else
{
LCD_Goto(0,0);
}
while(*str != '\0')
{
LCD_WriteDat(*str++);
}
}
○ADC0809部分程序
//AD0809的IO口以及变量定义
sbit OE=P2^7;
sbit EOC=P2^6;
sbit START=P3^0;
void AD0809()//0809转换数据
{
START=0;_nop_();
START=1;_nop_();
START=0;_nop_();
while(EOC==0);
OE=1;_nop_();
density=P1;_nop_();
OE=0;
}
○DS18B20部分程序
sbit DQ=P2^3; //DS18B20数据端
//2、DS18B2模块
void delay_18B20(unsigned int i)
{
while(i--);
}
//ds18b20初始化函数
void Init_DS18B20(void)
{
unsigned char x=0;
DQ = 1; //DQ复位
delay_18B20(2); //稍做延时
DQ = 0; //单片机将DQ拉低
delay_18B20(60); //精确延时 大于 480us
DQ = 1; //拉高总线
delay_18B20(2);
x=DQ; //稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败
delay_18B20(15);
}
//ds18b20读一个字节
unsigned char ReadOneChar(void)
{
unsigned char i=0;
unsigned char dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ = 0; // 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ = 1; // 给脉冲信号
if(DQ)
dat |=0x80;
delay_18B20(4);
}
return(dat);
}
//ds18b20写一个字节
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
unsigned char i=0;
for (i=8; i>0; i--)
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
delay_18B20(2);
DQ = 1;
dat>>=1;
}
}
五、仿真图
图3 火灾报警器仿真图
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