摘要：介绍了一种根据AT89C52单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器的烟雾报警器规划。该烟雾报警器具有声光报警、浓度显现以及与上位机串口通讯等功用。其结构简略，价格低廉，功用安稳，具有较好的实用价值。
关键词：单片机；烟雾传感器；模数转化；报警
跟着社会高速开展，火灾关于人类的出产日子造成了巨大的损害。烟雾报警器是用来监测环境中烟雾的浓度，以便人们及早发现事端隐患，采纳有用办法，防止事端产生，保证工业出产和人们日子的安全。
1 体系整体规划方案
烟雾检测报警器由以下3部分组成：烟雾信号收集电路、模数转化电路和单片机控制电路。其体系结构框图如图1所示。烟雾信号收集电路由烟雾传感器和模仿扩大电路组成，将烟雾信号转化为模仿的电信号。模数转化电路将烟雾检测电路送出的模仿信号转化成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，并与预设值进行比较，假如大于则发动报警电路宣布报警声响，反之则为正常状况。为便利监控，使仪器测验人员及用户能够直观地观察到环境中的可燃烟雾浓度值，可将浓度值送到显现屏中。为使报警装置愈加完善，能够在声响报警基础上参加光闪报警，改变的光信号能够引起用户留意，补偿喧闹环境中声响报警的限制。
2 体系硬件电路规划
2．1 烟雾传感器挑选
本规划选用MQ-2型烟雾传感器，它是由二氧化锡半导体气敏资料构成，归于外表离子式N型半导体。当处于200～300℃温度时，二氧化锡吸附空气中的氧，构成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度削减，然后使其电阻值添加。当与烟雾触摸时，假如晶粒间界处的势垒遭到该烟雾的调制而改变，就会引起外表电导率的改变。使用这一点就能够取得这种烟雾存在的信息。
MQ-2烟雾传感器在最佳作业条件下，触摸同一种烟雾，其电阻值Rs随气体浓度改变的特性称之为灵敏度特性，用K表明。K=Rs／Ro，其间Ro为烟雾传感器在洁净空气条件下的电阻值，Rs为烟雾传感器在必定浓度的检测烟雾中的电阻值。尽管关于不同的烟雾，器材灵敏度特性K的值也会各有差异，可是它们都遵从同一规则：logRs=mlogC+n
式中：m为器材相对烟雾浓度改变的敏感性，又称烟雾别离能，关于烟雾，m值为1／2～1／3；C为检测烟雾的浓度。n与检测烟雾，器材资料有关，并随测验温度和资料中有无增感剂而有所不同。
MQ-2烟雾传感器有6个引脚，其间中心的2个为电阻丝，剩余的4个引脚分别为2个输入引脚和两个输出引脚。其间中心的两个引脚为信号输出端，其输出为模仿电压量，规模为0～1 V。其衔接方法如图2所示。
该传感器需求施加2个电压：加热电压VH和测验电压VC。其间VH用于为传感器供给特定的作业温度。VC则用于测定与传感器串联的负载电RL上的电压。
2．2 烟雾信号扩大电路规划
传感器输出信号一般比较弱小，需求经过前置电路对其进行扩大、滤波、电平调整，满意单片机对输入信号的要求。
本体系选用的烟雾传感器归于电阻型，因而只需串联一个参阅电阻，再经过一个同相份额扩大电路即可发送给ADC收集。信号扩大电路如图3所示。
2．3 模数转化及与单片机接口电路规划
扩大后的信号经过地址选通，从IN0口输入ADC0809芯片，初始化芯片后，给START端一个不少于100 nm的正脉冲开端模数转化。当转化完结后，EOC端宣布一个完结信号(高电平)，数据经过锁存器送给单片机P0口。ADC0809与单片机接口电路如图4所示。
ADC0809时钟频率一般为500 kHz(要求时钟频率不高于640 kHz)，单片机的时钟频率为11．0592 MHz，则ALE引脚的时钟频率约为1．84 MHz，经过D触发器两次二分频得到的频率差不多为450 kHz，契合A／D转化器的频率要求。
2．4 声光报警电路
烟雾浓度处于正常值时，P2．6口置于高电平，当烟雾浓度到达或超出戒备值时该口置为低电平，使晶体三极管PNP导通。这时声光报警电路也就悉数导通，开端声光报警。其电路原理图如图5所示。
3 体系软件流程规划
烟雾报警器的软件规划流程如图6所示。
4 结束语
文中规划的烟雾报警器经过仿真到达了预期功用，其适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气和烟雾等的勘探，可用于家庭和工厂的气体走漏监测，勘探规模广泛，灵敏度高，安稳性好，价格低廉且电路结构简略，具有较好地实用价值。
