无线多功能火灾报警器的设计与实现 - 图文

DS18B20是美国DALLAS公司的新一代单总线数字温度传感器，其单总线是将地址线、数据线、控制线合三为一根信号线，实现了一信号线上进行双向数据传输，最大限度使通讯线数量减到最少，使系统构成更趋于简单化。

采用DS18B20数字温度传感器对温度进行采样，无需进行AD转换。将采集的值直接送入单片机进行处理。DS18B20测温范围 －55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃，支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温。DS18B20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。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,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、分辨率等方面带来了令人满意的效果。

18B20的主要特性是：

（1）独特的单线接口方式，DS18B20在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）测温范围 －55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。

（3）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。

（4）工作电源: 3~5V/DC

（5）在使用中不需要任何外围元件

（6）测量结果以9~12位数字量方式串行传送 （7）不锈钢保护管直径 Φ6

（8）适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温

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（9）标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选

（10）PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。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。

2.2自制烟雾传感器简介：

在烟雾探测电路中，理想的情况下，我们应该选用烟雾传感器来测量烟雾的浓度；但是在我们附近的市场上，我们没有找到烟雾传感器，而且成本较高，不太符合本设计的要求，因而我们只有用其他方法来间接测量烟雾的浓度。所以就选用了光电材料，在这些光电材料中，光敏电阻由于它的各种性能都比较好（比如：稳定性高，灵敏度高）而突颖而出，因此我们就采用了光敏电阻来间接的测量烟雾浓度。

关于光敏电阻，我们介绍如下：

光敏电阻及其在电路中的符号如下图所示：

光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称为光导管，它是基于半导体光电效应工作的。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时可加直流偏压，也可以加交流电压。

工作原理如下：当无光照时，光敏电阻（暗电阻)很大（大约有几M欧姆)，电路中的电流很小（仅仅几K~几十K欧姆）。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻)急剧减少，因此电路中的电流迅速增加。

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光敏电阻的灵敏度容易受潮湿的影响，因此要将光敏电阻严密封装在带有玻璃的壳体中。光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应从紫外区一直到红外区。而且体积小、重量轻、性能稳定。

光敏电阻根据它的光谱特性，可分为三种光敏电阻器：

紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。

红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。

可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，航标灯、路灯和其他照明系统的自动亮灭，自动给水和自动停水装置，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。

2.3 双运算放大器LM358介绍：

LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

LM358 的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 脚位排列图如下图所示：

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特性(Features): · 内部频率补偿

· 直流电压增益高(约100dB) · 单位增益频带宽(约1MHz)

· 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流，适合于电池供电 · 低输入偏流

· 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽，包括接地 · 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)

2.4 MQ-2简介：

MQ-2型气体传感器用于以氢气为主要成分的城市煤气、天然气、液化石油的测量，而且它抗干扰能力强，水蒸气、烟等干扰气体对它的影响小。

MQ-2型气敏元件具有以下特点：

(1) 采用烧结半导体所形成的敏感烧结体，具有稳定的R (即器件在纯洁空气中的阻抗)阻值，从而保证了长期工作的稳定性。

(2) 单电源供电，其功耗仅0.7W左右。 (3) 对所测试的气体有极高的灵敏度和信噪比。

MQ-2型气敏元件有两种型号。MQ-2A型适用于天然气、城市煤气、石油液化气、丙

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