基于单片机的宿舍智能防火报警系统设计

　　SHT10传感器采用二总线进行通信，串行时钟输入线SCK用于微处理器与SHT10之间的通讯同步。图4所示为SHT10和单片机连接电路，串行数据DATA三态引脚用于外部数据的输入和内部数据的输出，这里的数据包括温湿度数字值及控制命令。DATA在SCK时钟下降沿之后改变状态，并仅在SCK时钟上升沿有效。在SCK时钟高电平时，微控制器可以和SHT10进行数据传输，在数据传输期间，数据线必须保持稳定。为了避免信号冲突，微控制器仅将数据线拉低，在需要输出高电平的时候，微控制器将引脚置为高阻态，由外部的上拉电阻将信号拉至高电平。其基本工作原理是单片机对SHT10启动传输后，单片机向SHT10发出命令。SHT10利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号然后经过放大，分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错，最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至单片机处理，单片机对处理数据后进行数字显示并作相应的控制。

SHT10和单片机链接电路图

　　可燃气体探测器的设计

　　本系统采用具有高灵敏度、高稳定性的QM-N10半导体气敏传感器探测可燃气体，它是一种采用陶瓷半导体工艺的烧结型器件。半导体气敏传感器是利用气体在半导体表面的氧化—还原反应导致敏感元件阻值发生变化而制成的，气敏电阻器的阻值随着吸附气体的数量和种类而改变，也就是说非电量气体的氧化—还原反应过程导致电阻值发生变化。据此特性，人们可以从阻值的变化情况得知吸附气体的情况。

　　其电路设计如图5所示，当QM-N10气敏半导体传感器在洁净空气中时，A、K两点间的电阻很大，阻值大约有几十KΩ，流过RP4的电流很小，K点为低电位，三级管不导通输出为低电平。当接触到含有有毒气体的空气时，A、K两点间的电阻迅速下降，K点电位升高，三级管导通输出为高电平。

QM-N10气敏传感器电路图

　　时钟电路设计

　　实时时钟为系统提供时钟和日历的功能。本系统中采用Dallas公司生产的DS1302，该芯片是一种高性能、低功耗、附加31字节静态RAM的时钟芯片，可通过简单的串行总线与单片机进行通讯。采用双电源供电，可设置备用电源充电方式，芯片为8引脚小型DIP封装。DS1302采用三线接口与单片机进行同步通信，与单片机的接口电路如图6所示。

　　DS1302与单片机接口电路图

　　人机交互电路设计

　　液晶显示电路设计

　　在本设计中液晶模块主要显示报警系统的工作状况，如室内温湿度状况、实时时钟显示等。显示电路使用带中文字库的LCD12864，它可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。

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