MQ烟雾传感器设计资料原理图使用手册
MQ-2烟雾传感器模块使用说明书
简要说明:
一、尺寸：32mm X22mm X27mm 长X 宽X 高
二、主要芯片：LM393、ZYMQ-2气体传感器
三、工作电压：直流5伏
四、特点：
1、具有信号输出指示。
2、双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）
3、T TL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）
4、模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。|
5、对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度。
6具有长期的使用寿命和可靠的稳定性
7、快速的响应恢复特性
五、应用：
适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。
【标注说明】
注意：电位葢只针对’TTL 输出灵敏度进行调节，顺吋针 调节灵敏度
增高，逆时针调节，灵敏度降低也
【原理图】
技术参数
ZYMQ-2气体传感器
广花的探测范宙
高灵竝度/快谨响应恢夏 优异的福定性/寿命悅 简单的驱动电路
应用
町用『腺庭和工！別气休泄洞总逹慕逼.迢亘厂被化4V 丁焼.思 甲烷.酒带*电飞? ：?? 零卑心
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?—接5V 电源正极
?—TTL 高低电平输岀蠕 ? --- 模拟电压输出端 H
Z1531
「一接电源负极
| TTL 输出灵敏度调节
A.标准工作条件
符号 参讀名称 技术条件 5
Vrx 冋路电压 W15V AC or DC V| Z
5.OVxO.2 V AC or DC
Ri 负歳电阳
可调
R. 加热电PH
31fi±3Q 宝涅
P H
切性功耗 W900aW
?环境条片 符号
技术条件
备注
Tao 便用温度
?iox>5(rc Tas 餉存汝宣
-20r.70€
R 卜 郴对漫度
小于95%RH
o ： ■ 氧气浓度
—?? ? ?? 21%（标；IF 条件） 钦飞浓度金影羽戎披哎特住
最小值大于2 %
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【测试方式】
1传感器先预热20秒左右。
2、将传感器放在无被测气体的地方，顺时针调节电位器，调节到指示灯亮，然后逆时针转 半圈，调到指示灯不亮，然后接近被测气体，指示灯亮，离开被测气体，指示灯熄灭，就证 明传感器是好的！
【测试程序】 实现功能: 1、
当测量浓度大于设定浓度时，单片机10 口输出低电平
/********************************************************************
汇诚科技
实现功能：此版配套测试程序
ZYMQJ%敏元件的皓崗和外殛如图1所示（tSf. AOI U JL 曲樂劈玄LO 阳瓷臥SnO:故感4.；比暈山 热藩购成时敏感元件曲富在舉料或用焼拥制城的腔悔内，加热器为吒救元种提供了必要的工柞館 怡 封装好的r 过吨件右百只针狀管掛I,其中4个川r 佶号取出* g 个用」喘供兀选屯;化 波垢电踣如图z 新示， t 灵敏度特性曲线 >S 松出5対QG 沁甌 记咋匸灵撤嗖持性匚 其曲 芒建，2DTC. 匚疋魏址’ 65'：^ 曹弋漠盘:2J% RL^5L13 抵：元丼在不同％坤”芥同耀鹰下 肉电览世= 肋：元件在枯净空汽中的电Hlffik 【声明】此程序仅用于学习与参考，弓I用请注明版权和作者信息! ********************************************************************* I ******************************************************************* **/ #defi ne uchar un sig ned char// 宏定义无符号字符型 #defi ne uint un sig ned int // 宏定义无符号整型 /******************************************************************** 定义 *********************************************************************/ sbit LED=P1A 0; //定义单片机 P1 口的第1位 (即P1.0)为指示端 sbit DOUT=P2A 0; // 定义单片机P2 口的第1位(即P2.0)为传感器的输入端 /******************************************************************** 延时函数 *********************************************************************/ void delay()〃 延时程序 { uchar m,n,s; for(m=20;m>0;m--) for(n=20 ;n >0; n--) for(s=248;s>0;s--); ___ | } /******************************************************************** 主函数 *********************************************************************/ void mai n() { while(1) // 无限循环 if(DOUT==0)〃 当浓度高于设定值时，执行条件函数 { delay();// 延时抗干扰 if(DOUT==0)//确定浓度高于设定值时，执行条件函数 { 1 LED=0; // 点亮 P1.0 口灯 } } } } /******************************************************************** 结束 *********************************************************************/ 【测试程序】 ******************************************************************* #i nclude // 头文件 #defi ne uchar un sig ned char // 宏定义无符号字符型 #defi ne uint un sig ned int // 宏定义无符号整型 code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; // 显示段码数码管字跟 #in clude // 库文件 I/O { LED=1; // 熄灭P1.0 口灯 uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}; // 位的控制端 /****************************************************************** 延时函数 ******************************************************************/ void delay(uchar t) { uchar i,j; for(i=0;i { for(j=13;j>0;j--); {; } } } /********************************************************************** 数码管动态扫描 *********************************************************************/ void xia nshi() // 显示函数 { 基于单片机的烟雾报警器的设计毕业设计 目录 摘要错误！未定义书签。 Abstract 错误！未定义书签。 第一章绪论 3 1.1论文研究来源、目的和意义 3 1.1.1论文研究来源 3 1.1.2论文研究目的和意义 4 1.2烟雾报警器的国内外现状 4 1.3本论文主要任务 6 第二章烟雾检测报警器的方案设计 6 2.1烟雾检测报警器设计思路 6 2.2烟雾传感器的选型7 2.2.1烟雾传感器介绍7 2.2.2烟雾传感器的选定13 2.2.3 MQ-2型烟雾传感器的工作原理14 2.2.4 MQ-2型传感器的特性及主要技术指标16 2.3烟雾检测报警器整体设计方案18 2.3.1烟雾检测报警器工作原理18 2.3.2烟雾检测报警器的结构19 2.3.3烟雾检测报警器的功能20 2.3.4烟雾检测报警器的主要技术指标21 2.4本章小结22 第三章烟雾检测报警器的硬件设计22 3.1单片机的选型23 3.1.1单片机的选择 23 3.1.2 STC12C5410AD单片机的特点24 3.2烟雾检测报警器硬件电路设计27 3.2.1信号采集及前置放大电路27 3.2.2声音报警电路 29 3.2.3数码管显示电路30 3.2.4状态指示灯及控制键电路31 3.2.5报警器故障自诊断电路33 3.3本章小结34 第四章烟雾检测报警器的软件设计34 4.1 STC12系列单片机调试及开发工具34 4.2烟雾检测报警器软件流程及设计36 4.2.1主程序设计及流程图36 4.2.2主程序初始化流程图37 4.2.3中位值平均滤波法数字滤波子程序设计及流程图38 4.2.4插值法线性化处理子程序设计及流程图40 4.2.6报警子程序设计及流程图42 目录 1.设计目的 ............................................................................................ - 1 - 2.课程设计题目描述和要求 ................................................................ - 1 - 3.课程设计报告内容 ............................................................................ - 1 - 3.1数据检测模块 (1) 3.11红外发射管LN62S的工作原理 (2) 3.12光敏二极管2CU2A的工作原理 (3) 3.2数据处理模块 (4) 3.3洒水模块 (5) 3.4声音报警模块 (5) 3.5消防应急灯模块 (6) 3.6辅助电源模块 (6) 3.7电网管理模块 (7) 4.误差分析 ............................................................................................ - 7 - 5.技术展望 ............................................................................................ - 7 - 6.心得体会 ............................................................................................ - 8 - 参考书目 ............................................................................................... - 8 - 器材元件表 ........................................................................................... - 8 - 附录1：................................................................................................. - 9 - 目录 一、前言 (4) （一）概述 (4) （二）发展前景 (4) （三）设计思想 (4) 二、液位控制系统分析 (5) （一）液位控制系统的工作原理 (5) （二）液位控制的实现方式 (5) 1、简单的机械式控制方式 (5) 2、复杂控制系统控制方式 (5) 3、方案选择 (6) 三、液位控制系统的设计 (6) （一）硬件设计 (6) 1、传感器的选用 (6) 2、放大器的选用 (7) 3、比较器的选用 (8) 4、三极管电子开关 (9) 5、继电器的选择 (10) 6、输出显示部分 (10) （二）调试过程 (10) 1、液位控制系统模型框图 (11) 2、调试 (11) 五、遇到的问题分析 (11) 六、总结 (12) 参考文献 (12) 液位控制系统设计 一、前言 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器。液位控制在多个领域都有使用，所以实现其自动化检测具有非常重要的意义。通过压力传感器实现液位控制系统，具有体积小，实际应用系统简单实用，成本低，效益好；具有较高的性能价格比；系统不易受到干扰，可靠性高等优势。 （一）概述 在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点，可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外，还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。在该液位控制系统的设计方案中，所使用的传感器为六角测压测重传感器，将水重量产生的压强转化为电压值输出，通过对电压大小的控制，从而实现传感器在液位控制中的功能。（二）发展前景 由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。 国外液位控制系统的发展已相当成熟，我们国内也在朝着这方面努力，而且好多企业与国际接轨，有了不菲的成绩。比如单片机控制的智能型液位控制系统的运用等等。总的来说，发展方向有： (1)高速化，高效化，低能耗。提高液位控制系统的工作效率，降低生产成本。 (2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个控制系统的完善。 (3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液位控制系统的自动化和智能化提供了充分的条件。智能化不仅仅体现的在液位控制，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有与液面不接触的特点。 （三）设计思想 该课程设计是通过相关硬件组合调试实现对液位高度的控制，通过一系列的放大比较将模拟信号转化为数字化的信号，然后通过对数字信号的各种处理实现类比，将液位高度的变化通过数字信号的不同反映出来，显示结果，实现对液位高度的实时监控。 通过在水箱底部安装压电传感器，水箱水位高度发生变化时，引起水压强产生波动，然后传感器把水压转换成电压信号，经放大器放大后输送到电压比较器。经比较后的输出电压有高低两种电平，若为低电平则表明水位正常，高电平时启动接在后面的三极管电子开关，集电极继电器导通，电流流经发光二极管，从而实现水位的显示控制。 第7章 DS18B20温度传感器 7.1 温度传感器概述 温度传感器是各种传感器中最常用的一种，早起使用的是模拟温 度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就可以计算出当前环境温度。随着科技的进步，现代的温度传感器已经走向数字化，外形小，接口简单，广泛应用在生产实践的各个领域，为我们的生活提供便利。随着现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化、正成为传感器发展的一个重要方向。美国DALLS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议，即单片机接口仅需占用一个 I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境温度转化为数字信号，以数码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。 7.2 DS18B20温度传感器介绍 DS18B20是美国DALLAS^导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9?12位的数字 值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入 DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的 DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用 DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较 DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 1. DS18B20温度传感器的特性 ①独特的单线接口方式：DS18B20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勺双向通讯。 ②在使用中不需要任何外围元件。 ③可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。 ④测温范围：-55 ~+125 C。固有测温分辨率为0.5 C。 ⑤通过编程可实现9~12位的数字读数方式。 ⑥用户可自设定非易失性的报警上下限值。 ⑦支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。 ⑧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。 2. 引脚介绍 DS18B20有两种封装：三脚TO-92直插式（用的最多、最普遍的封装）和八脚SOIC贴片式。下图为实验板上直插式 DS18B20的原理图。 3. 工作原理 单片机需要怎样工作才能将DS18B2 0中的温度数据独取出来呢？F面将给出详细分析 电气工程学院 传感器课程设计报告 班级：电132 姓名：袁吉收 学号：1312021047 设计题目：智能家居监控系统设计设计时间：2015.12.22~12.28 评定成绩： 评定教师： 摘要 本文设计的智能家居系统以AT89C51单片机为核心控制单元，实时获取DS18B20温度传感器、TGS813气敏传感器、UD-02感烟传感器数据.并通过LCD1602来显示当前的状态。 关键字：AT89c51、DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602 目录 一、题目要求 1.1 题目介绍 1.2 模块分解 二、方案设计 2.1 方案介绍 三、硬件设计 3.1硬件原理图 四、软件设计 4.1时序图 五、设计总结 六、参考文献 附件：程序代码 一、题目要求 1.1智能家居监控系统设计 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。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（以上检测项目必做。在此基础上增加检测项目并具有可行性，加分。除环境监测项目外，也可增加人体信号检测等。）。各检测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 要求（1）用Protel 画出设计原理图； 智能化家居中的 传感器 活动物体 传感器 烟雾传感器 二氧化碳 传感器 温度传感器 火焰传感器 总 线 终端 控制对象 （2）采用Quaters II、Maxplus II、multisim（EWB）、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路图部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果； （3）写设计说明书； 1.2模块分解 1. 温度检测：采用DS18B20温度传感器。 2. 煤气泄漏检测：气敏传感器TGS813来检测空气中的可燃性气体。 3. 烟雾检测：UD-02离子感烟传感器检测空气中烟雾。 二、方案设计 2.1方案设计及选择 在实际设计中我们要考虑的因素有很多，比如成本最低、性价比最高、性能最优、功能最强、界面最友好等等。而本次课设我采用了性价比最高的方案（首先能实现基本功能）。选用了DS18B20、TGS813、UD-02、LCD1602模块实现本次设计。 基于AT89c51的智能家居系统设计 智能家居是人们的一种居住环境，其以住宅为平台安装有智能家居 目录 摘要 (2) 1绪论 (3) 引言 (3) 电容式液位测量技术的发展 (4) 电容式液位测量现状 (4) 电容式液位测量存在的问题 (5) 电容式液位传感器的发展趋势 (5) 2本设计的电容式液位测量方法 (6) 测量原理及实现思路 (6) 液体的物理参数对液位测量的影响 (8) 极板设计 (9) 液位测量系统的基本构成 (11) 3硬件设计 (12) 电源电路设计 (12) 电容测量电路设计 (13) 放大调零电路设计 (14) A/D转换电路设计 (16) 4误差分析 (17) 电容测量误差对精度的影响 (17) 影响液位测量的主要因素 (18) 5总结 (19) 参考文献 (20) 摘要 在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行精确测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一。 本设计采用一种与介质无关的电容式液位测量方法，解决了传统电容测量与被测介质有关的技术难题。它可以应用于动态液位测量，尤其是在被测液体本身介质常数和液位，随时间和环境等因素容易发生变化的场合，如车用燃油油位的计量，从而向当今高精度、数字化、集成化、智能化的科学技术全面发展更迈进了一步，对满足石油化工等液位检测领域的迫切需求具有重大的理论和应用价值，前景十分广阔。 消除电容式液位测量方法中介质介电常数的因素是关键，设计符合测量方法的电容极板，通过电容电压转换电路处理为直流电压信号，由数据采集卡采集后送入单片机或计算机，最终实现算法的设计。其中电容极板设计时需注意消除和减小边缘效应和寄生电容的影响，同时要保证平板电容良好的绝缘性能和抗外界干扰性。 最后在整体设计和理论分析的基础之上，从硬件各部分进行具体的设计，包括硬件电路和各环节的信号量匹配等。通过理论计算和数据分析，验证了此液位仪具有良好的性能，达到了要求的技术指标，同时指出了需要改进和完善的地方。 1绪论 #include for(i=60;i>0;i--); return(DQ); for(i=200;i>0;i--); } void writecommandtods18b20(unsigned char command) { unsigned char i; unsigned char j; for(i=0;i<8;i++) { if((command & 0x01)==0) { DQ=0; for(j=35;j>0;j--); DQ=1; } else { DQ=0; for(j=2;j>0;j--); DQ=1; for(j=33;j>0;j--); } command=_cror_(command,1); } } 燕山大学 课程设计说明书题目：烟雾传感器 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 13级仪表二班 学号： 学生姓名： 指导教师：张淑清 教师职称：教授 燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2015年12月29日 燕山大学课程设计评审意见表 摘要 随着社会和经济的发展，防火工作越来越重要，但是目前国内的许多研发都侧重于大型场所的火灾报警。因此，我们就有必要研制一种结构简单、经济实用的家庭烟雾报警器以适应市场的需求。基于供家庭使用的烟雾报警器应该具备的基本要求和功能，文章设计了一种比较适合的烟雾报警器。本设计以传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心器件，配合其它器件即可实现声光报警等功能。设计中单片机选用STM32作为控制器件，传感器选用MQ-2型气体传感器实现对烟雾的检测。烟雾报警器主要由烟雾信号采集及前置放大电路、模数转换电路、单片机控制电路、显示电路、声光报警电路，设计合理、简单易懂、价格低廉，使单片机在烟雾报警系统的控制中得到充分应用，具有一定的实用价值。论文主要针对烟雾报警系统中的各个组成部分及功能进行了详细的介绍和说明，并对其主控电路和外围设备电路之间的接口连接方式，以及系统软件设计进行了重点的分析和讲解。 关键词：烟雾报警器单片机传感器 目录 摘要 1 绪论 ......................................................................... (3) 概述.......................................................................... .. (3) 设计烟雾报警器的目的及意义.......................................................................... .. 4 2 系统的方案设计......................................................................... . (5) 传感器的选型 ......................................................................... (5) 系统的主要功能 ......................................................................... . (6) 系统的结构与工作流程.......................................................................... (6) 3 系统硬件模块设计.......................................................................... . (7) 单片机选 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： 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，火灾报警器也随之被广泛的应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传感器技术而开发设计的智能火灾报警系统。设计目的是设计和实现一种分布式智能火灾报警控制系统，实现系统软硬件的组成和实现。论文中主要针对智能火灾报警器系统中的各个组成部件进行了介绍，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。 设计以MCS-51单片机为硬件核心实现智能火灾报警系统的设计。文中选用 泡沫液位传感器课程设计 摘要：泡沫是一种特殊的两相流形态，其力学、热学、光学等多种性能均与单相气体或液体有很大区别，由于泡沫的形成机理多样、性质变化复杂，至今尚无完善的研究理论体系，泡沫的液位测量在国内外也是一个空白，本文主要设计了一种液位控制器，它以8051作为控制器，通过8051单片机和模数转换器等硬件系统和软件设计方法，实现具有液位检测报警和控制双重功能，并对液位值进行显示，一种基于传热原理的测量泡沫液位的传感器，介绍了传感器的构造和原理，以及测量误差和动态响应的计算分析。 关键词：泡沫；液位检测；传感器；两相流； Abstract：The foam is a special phase com pared w ith liqu id and gas．It ha s m any dif f erent cha r acters in m ech anics，therm oties，photology and soon，For different methods to generate fo amsand its special mechanism，even today there have not created a perfect theory system to deal with foam mediums．Foam level meas urement is also nearly to be all unreachable field by now．A kind of foam level sensor based on thermoties theory has be endeveloped，Introduces its structure 、principle 、analyses error and dynam icresponse of sensor． Key Words ： Foam ；Level Detecting ；Sensor；8051Single chip microcomputer； 电子科学与应用物理学院 微波光电子技术课程设计报告 课题名称：光电型烟雾探测器的设计 姓名: 陶辉 20114712 专业班级：电子科11-1班 指导老师：士兴 小组成员：陶辉钟小康袁传翰国建凌峰 日期： 2013-2014学年第3学期第1-2周 一、火灾探测报警技术发展概况 近十几年来，世界各国都对火灾的预防、报警和控制进行了大量的研究，使火灾探测报警系统产品更新换代速度非常快。探测器的性能和系统的联动控制日趋完善，可靠性越来越高。模糊控制、小波、神经网络等先进的理论方法越来越多地用于火灾的判定。感烟式火灾探测器是目前世界上应用较普遍的一类火灾探测器，而光电感烟探测器是利用起火时产生的烟雾能够改变光的传播特性这一基本性质而研制的。 世界上火灾自动探测报警技术己经有100多年的历史。1890年英国人研制成功了感温式火灾探测器，开创了历史上火灾探测技术的先例。从19世纪40年代到20世纪40年代，感温探测器一直占据主导地位，火灾自动报警系统处于初级发展阶段。这一时期探测器的主要类型有：定温探测器、差温探测器和差定温组合式探测器。探测技术主要是根据感温探测器的采集的温度信号，判定它是否超过某一阈值。但是由于感温探测器的灵敏度较低，探测火灾的速度比较慢，尤其对阴燃火灾往往不响应，因此，它无法较好地实现火灾早期报警的要求。 自20世纪40年代瑞士西伯乐斯公司研制出第一只离子感烟探测器，并组建了世界上第一家生产火灾报警设备厂，火灾自动报警技术开始了真正有意义的推广和发展。到20世纪70年代，离子型感烟火灾探测器将感温火灾探测器排挤到次要地位，火灾信号传输为多线制，包括N+1线或更多线。火势蔓延往往始于烟雾，感烟探测技术使人类在实现火灾早期报警向前迈进了一大步。 20世纪70年代末，由于离子感烟探测器的放射性问题以及抗干扰能力及稳定性差、误报率高的问题，一种更新的光电式感烟探测器得到了大力研制和发展，并逐渐打破离子式感烟探测器的垄断局面。通常，离子式感烟探测器更适合侦测焰火，而光电式对缓慢的阴燃火比较敏感。这一时期的火灾探测技术主要是根据感烟探测器采集的烟雾信号，判定是否超过某一阈值。随后，火灾探测报警技术逐渐进入智能化时代。 目前感烟式火灾探测器有离子感烟式、光电感烟式、激光感烟式等几种型式。独立式光电感烟火灾探测报警器是目前世界上应用较普遍的一类独立工作的火灾探测报警器，它不但可以在火灾初期发现火灾，同时解决了离子火灾探测器放射源辐射，解决了污染问题。 到目前为止，火灾探测报警技术已发展成为一门多学科、多专业的综合应用科学，在建筑、工业、国防和科学技术等各个领域得到了广泛应用，它已成为人类同火灾作斗争的重要手段，在预防火灾、保护国家经济建设和人民生命财产安全方面发挥了巨大的作用。 电容式智能液位仪 目录 目录 摘要 (2) 1.导言 (3) 2.传感器 (4) 2.1理想的电容式传感器 (4) 2.2电路模型 (5) 2.3传感器特性 (6) 2.4传感器结构 (7) 3.硬件电路设计 (11) 3.1硬件电路划分 (11) 3.2单片机的选用 (11) 3.3直流充放电式电容测量电路设计 (13) 3.4信号调理电路设计 (14) 3.5单片机电路及模数转化电路设计 (15) 3.6通信电路设计 (16) 4.系统软件设计 (18) 4.1编程环境与编程语言 (18) 4.2软件总体设计 (18) 5.电容测量电路的实验结果和分析 (19) 5.1实验过程及结果 (19) 5.2实验分析 (21) 参考文献 (22) 摘要 设计一种多功能智能化液位检测装置，采用A Tmega8作为硬件电路核心，以圆柱形电容探头为液位检测传感器，利用电容频率转换原理将电容变化为频率变化，利用单片机检测频率，软件计算液位高度。本装置具有机械去液面波动，用软件进行温度修正、线性校正、用户自校正，通信和多液体选择等功能。 本文主要创新之处是提出一种适合于波动液面液位检测的智能液位仪，具有温度补偿、用户自校正和通信等功能。本文设计了高度为100cm的柱形电容液位检测传感器，电容器具有结构简单，电路实现容易，利用555振荡电路实现了电容到频率的转换，利用程序实现频率到高度转换，理论正确可靠，推算过程合理，利用软件分段修正减小了线性误差。在电容的两端装有液位缓冲器，采用机械的方式减小液面波动。由实验测试可知，本液位检测装置性能稳定，检测可靠，测量精度达到1cm, 分辨率可0.1cm，达到车载式喷雾机液位检测的要求。利用此方案可根据需要设计各种量程的液位检测装置，适用性较广。 ·2· 1.导言 武汉理工大学华夏学院 信息工程课程设计报告书 课程名称传感与检测技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号林明森10212510103 学生专业班级测控1101班 指导教师姓名李莉 课程设计起止日期2013.01.17~2013.01.25 课程设计任务书 学生姓名：林明森专业班级：测控1101 指导教师：李莉工作单位：信息工程系 题目: （注意该位置加上自己所选题目，宋体，四号字不加粗）初始条件： 1.运用所学的传感器原理相关知识和相关电子技术知识； 2.自行进行系统电路设计； 3.PC机及相关应用软件； 要求完成的主要任务: 1.根据被测的非电量选择传感器；。 2.根据传感器选择测量电路。 3.对传感器及其测量电路进行仿真测试。 4.撰写课程设计说明书。 时间安排： 第1天下达课程设计任务书和日程安排，根据任务书查找资料； 第2～4天完成方案论证，传感器系统的设计，参考有关文献，完成仿真测试；第5天结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩。 指导教师签名： 2013 年 01 月 21 日 一、课程设计项目名称 基于QM-N5气敏传感器报警 二、项目设计目的及技术要求 1.完成气敏传感器报警的设计和调试。 2.了解传感器的基本知识，掌握传感器的使用方 3.掌握555基时电路的应用。 4.遇到有害气体报警。 三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原 理图和PCB 图 ) 一、方案的论证 一种是以AT89C51单片机为基础来实现这个方案，当外部的温度和烟雾和有害气体被传感器捕抓到的时候，传感器讲此非电信号转换成电信号，然后在送到555定时器芯片，当4脚给出一个高电平的时候，扬声器或者LED 发出报警信号或者光信号。来达到警示的目的。但是要编写汇编程序，而且硬件设施的要求多很多。 一种是以传感器为基础连接传感器和AD623和NE555定时器来实现这个方案，当外部的温度和烟雾和有害气体被传感器捕抓到的时候，传感器讲此非电信号转换成电信号，然后在送到555定时器芯片，当4脚给出一个高电平的时候，扬声器或者LED 发出报警信号或者光信号。来达到警示的目的。此方案简单已完成，而且用的地方多。 综合上述，我们选择了方案二来完成本次设计。 二、硬件电路原理图 三、QM-N5传感器介绍 QM-N5型气敏元件是以金属氧化物SnO2为主体材料的N 型半导体气敏元件，当元件接触还原性气体时，其电导率随气体浓度的增加而迅速升高。 a 实物图 b 引脚图 图2.1.1 QM-N5气敏传感器实物图和引脚图 其中：a 为实物图、b 为引脚图 烟雾，有 害气体等 QM-N5 气敏传感 器 AD623放大 NE555 定时振荡器 扬声器 第7章DS18B20温度传感器 7.1 温度传感器概述 温度传感器是各种传感器中最常用的一种，早起使用的是模拟温度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也发生线性变化，用处理器采集电阻两端的电压，然后根据某个公式就可以计算出当前环境温度。随着科技的进步，现代的温度传感器已经走向数字化，外形小，接口简单，广泛应用在生产实践的各个领域，为我们的生活提供便利。随着现代仪器的发展，微型化、集成化、数字化、正成为传感器发展的一个重要方向。美国DALLS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议，即单片机接口仅需占用一个I/O端口，无需任何外部元件，直接将环境温度转化为数字信号，以数码方式串行输出，从而大大简化了传感器与微处理器的接口。7.2 DS18B20温度传感器介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用 DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 1.DS18B20温度传感器的特性 ①独特的单线接口方式：DS18B20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。 ②在使用中不需要任何外围元件。 ③可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。 ④测温范围：-55 ~+125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。 ⑤通过编程可实现9~12位的数字读数方式。 ⑥用户可自设定非易失性的报警上下限值。 ⑦支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。 ⑧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。 2.引脚介绍 DS18B20有两种封装：三脚TO-92直插式（用的最多、最普遍的封装）和八脚SOIC贴片式。下图为实验板上直插式DS18B20的原理图。 3.工作原理 单片机需要怎样工作才能将DS18B20中的温度数据独取出来呢？下面将给出详细分析。 烟雾报警器课程设 计 成绩评定________ 检测与转换技术 课程设计 题目：烟雾报警器 院系：电子工程学院 专业：电子信息工程技术 姓名：疯狂的大驴子 年级： xxxxxxx 指导教师： xxxxx 12月 目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (5) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (7) 参考文献 (9) 1. 设计任务与要求 （1）在此设计中采用了较为冷门的STC系列单片机，熟悉STC 系列芯片如何控制外围电路。 （2）了解MQ-2烟雾传感器的工作原理，设计数据采集模块来完成数据的采集。 （3）将采集后的烟雾浓度模拟信号进行A/D转换后送至单片机存储、处理。 （4）设置键盘模块，以便能够在不同要求下更改浓度阀值。 （5）当所测的烟雾浓度超标时，红色LED灯闪烁报警，蜂鸣器报警。 (6 ) 完成电子元器件的焊接和相关调试工作。 (7 ) 功能完全调试成功后，撰写相关实训报告。 （8）在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 （9）熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法，了解其的组成及工作原理（10）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 （11）培养书写综合设计实验报告的能力 2.设计目的 烟雾报警器就是经过检测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾感应器内部采用例子是烟雾传感，是一种技术陷阱，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 本系统采用AT89C51单片机，选用温度传感器MQ-2，利用多传感信息融合技术科用于小型环境的简单烟雾报警。 为了能切实保障人们的生命安全及财产安全不受火灾的影响，我们设计出一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患或人员安全时就能报警，而且自动打开喷水阀灭火的装置，就能极大地减少不良后果的发生。做到防患于未然，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。 3. 设计方案 方案一： 以LM324集成电路核心构成的报警电路。整个电路分为电源、检测、定时报警输出三部分。电路结构较为简单。其核心元件是烟雾传感器和LM324集成电路。电源部分是由变压器、电桥、CW7805集成电路、CW7805集成电路几部分构成的。电路检测部分是由烟雾传感器和一个电位器组成，报警电路是由LM324 单片机课程设计课题：水位计设计 系别：电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 郑州大学 2013年01月11日 一、设计目的 随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便与生活的自动控制系统开始进入了我们的生活，单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，具有高可靠性、高性能价格比、低电压、低功耗等优势，以其为核心的自动控制系统赢得了广泛的应用。水位计是供水系统中常用的设备,单片机的水位计控制系统使供水设备的水位保持在相应位置以满足用户对用水系统的需要.本设计的目的是用单片机设计一个控制系统对水位进行自动控制.水位计控制系统的研究对于提高供水系统的自动化水平,提高工作效率有重要意义. 二、设计要求 该课程设计给出以AT89C51单片机为核心器件的水塔水位检测控制系统仿真设计，实现水位的检测控制、处理和报警等功能，本设计要求: 1、设计一自动水位控制器，使其具有均匀水流流出。当水位降到一定程度时开始注水； 2、当水位升到一定水位时，停止注水，开始放水，要求给出信号。 三、总体设计 3.1总体框图 该方案以单片机为核心，配以一定的外围电路和软件，以实现水位控制的功能。在此水位控制系统中，检测信号来自插入水中的3个金属棒，以感知水位变化情况。工作正常情况下，应保持水位在某一范围内，当水位变化发生故障的时候，及时关断电机电源，发出声、光报警信号。它由硬件部分和软件部分组成。硬件部分由七大部分构成：80C51应用系统，水位采样系统，电机抽水系统，报警系统，锁存器，EOROM，时钟系统。软件部分是用汇编语言编写的汇编程序，烧写入单片机中用于控制整个系统自动工作。系统设计方案的硬件电路设计框图如下图1所示 传感器代号 代号：依次为主称（传感器）被测量—转换原理—序号 ①主称——传感器代号C ②被测量—用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。 ③转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。 ④序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用） 例： 应变式位移传感器：C WY-YB-20 光纤压力传感器：C Y-GQ-2 常用被测量代码表 被测量被测量简称代号被测量被测量简称代号 加速度 加加速度 亮度 细胞膜电位 磁 冲击 磁透率 磁场强度 磁通量 胆固醇 呼吸频率 转速 生物化学需氧量硬度 线加速度 心电[ 图] 线速度 心音 角度 角加速度 肌电[ 图] 可见光 角速度 角位移 力 露点 力矩 流量 离子 密度 [ 气体] 密度加 加加 胞电 磁透 磁强 磁通 胆固 呼吸 生氧 线加 心电 线速 角 角加 肌电 角速 [ 气] 密 [ 液] 密 马赫 粘 脑电 厚 葡糖 气 热通 视电 射量 蚀厚 A AA AD BD C CJ CO CQ CT DC HP HS HY I IA ID IS IY J JA JD JG JS JW L LD LJ LL LZ M [Q]M 电流 电场强度 电压 色度 谷氨酸 温度 照度 红外光 呼吸流量 () 离子活 [ 浓] 度 声压 图像 温度 [ 体] 温 物位 位移 位置 血 血液电解质 血流 血气 血容量 血流速度 血型 压力 膀胱内压 胃肠内压 颅内压 食道压力 [ 分] 压 电强 色 谷氨 红外 呼流 活[ 浓] 血电 血容 血速 压 [ 膀] 压 [ 胃] 压 [ 颅] 压 [ 食] 压 眼电 浊 紫光 真空 H + Na + Cl - O 2 CO DL DQ DY E GA H HD HG HL ()H[N] SY TX W [T]W WW WY WZ X XD XL XQ XR XS XX Y [B]Y [E]Y [L]Y ?敎?潒慭n [S]Y [F]Y 传感器课程设计说明书 电容式导电液体液位传感器Capacitive conductive liquid level sensor 学院名称：机械工程学院 专业班级： 学生： 学生学号： 指导教师： 指导教师职称：教授 2012年 1 月 电容式导电液体液位传感器 专业班级：**** 学生：**** 指导老师：**** 职称：**** 摘要在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一。 本设计采用一种简单方便的电容式液位测量方法，电容式传感器是将被测非电量的变化转化为电容变化量的一种传感器,它具有结构简单、分辨力高、可实现非接触测量，并能在高温、辐射和强烈震动等恶劣条件下工作等优点，是很有发展前途的一种传感器。 本电容式液位测量设计方式是用等径的长直圆筒容器，液位的高低正比于导电液体与测杆中导电金属铜之间电容的大小，通过测量电路的转换，就可以很方便地测量出液面的位置。 此课程设计的目的是为了熟练掌握电容传感器的基本知识和各种测量电路的原理运用；基本掌握测量液位方法的基本思路和方法；能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的传感器测量问题；培养综合利用传感器进行测量设计的能力。 关键词：液位测量电容式传感器测量电路电容传感器测量基于单片机的烟雾报警器的设计毕业设计
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