基于单片机的多功能传感器设计装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于单片机的多功能传感器设计装置。包括智能式温湿度传感器、键盘模块、传感器信号采集电路、A/D模块、单片机、蜂鸣器和显示模块，智能式温湿度传感器和键盘模块分别与单片机的P2.0口和P2.4口相连，传感器信号采集电路通过A/D模块与单片机的P0口相连，单片机的P2.5口和P1口分别与蜂鸣器和显示模块相连。本发明专利技术结构设计合理，灵敏度高，性能优越，成本低，实用性强。

Design of multifunctional sensor based on single chip microcomputer

The invention discloses a multifunctional sensor design device based on single chip microcomputer. Including intelligent temperature and humidity sensor, keyboard module, sensor module, signal acquisition circuit, A/D microcontroller, a buzzer and a display module, intelligent temperature and humidity sensor and the keyboard module is respectively connected with the P2.0 port and P2.4 microcontroller, sensor signal acquisition circuit through the A /D module and the microcontroller is connected with the P0 port, P2.5 port and P1 microcontroller the ports are respectively connected with a buzzer and a display module. The invention has the advantages of reasonable structural design, high sensitivity, superior performance, low cost and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种基于单片机的多功能传感器设计装置。
技术介绍
人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。多功能传感器主要用于酒精检测、防火报警、温湿度检测中占据的地位日趋重要，已获得巨大的经济效果。由于世界各国参数选择不统一，生产出的产品在价格性能上都有差别。过去采用人工焊接，且所用的器件型号和参数都不统一，所以在性能、价格就有很大不同，现在随着技术和科技的进步，我们开始使用工厂自动化焊接，从而在很大程度上提高了性能，降低了成本。本专利技术设计一个多功能传感器，用以实现对酒精的检测，烟雾的检测，温湿度的采集。该专利技术的设计是根据市场的需求而确定的，可在一定程度上填补该产品市场的空白，满足对多功能传感器急需。因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于单片机的多功能传感器设计装置。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于单片机的多功能传感器设计装置，结构设计合理，灵敏度高，性能优越，成本低，实用性强。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于单片机的多功能传感器设计装置，：包括键盘模块、传感器信号采集电路和显示模块，其还包括：智能式温湿度传感器，用于采集环境中的温湿度变化转变为温湿度信号，并线与单片机的数据接口相连，通过A/D模块将采集到的温湿度模拟信号转换成温湿度数字信号送至单片机；单片机，用于接收智能式温湿度传感器送入的温湿度数字信号，并对接收到的温湿度数字信号进行分析处理；蜂鸣器，通过驱动声光报警电路与单片机连接，用于当单片机所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值，则发出声音报警；A/D模块，用于对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将酒精浓度信号转换成单片机所能够处理的数字量；智能式温湿度传感器和键盘模块分别与单片机的P2.0口和P2.4口相连，传感器信号采集电路通过A/D模块与单片机的P0口相连，单片机的P2.5口和P1口分别与蜂鸣器和显示模块相连。作为优选，所述的智能式温湿度传感器采用DHT11。作为优选，所述的A/D模块采用AD574A。作为优选，所述的单片机采用80C51。进一步的，所述传感器信号采集电路还连接有酒精传感器MQ3，所述酒精传感器MQ3外接+5V电压降时，将电阻丝加热至270℃～300℃；所述传感器信号采集电路将酒精传感器MQ3的阻值变化转换成输出电压的变化,并通过A/D转换器转换成数字信号供单片机处理；当酒精浓度为0时，所述传感器信号采集电路输出电压为3v。进一步的：所述键盘模块包括按键手动复位有电平模块和脉冲模块；按键电平复位模块是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，而按键脉冲复位模块则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。本专利技术使用温湿度、酒精浓度、烟雾浓度检测报警系统：采用单片机作为主控制器，采集温度、湿度、酒精浓度和烟雾浓度值并实时显示。按键可以调节报警参数值，采集值超出设定报警值时实现声光报警。所以本专利技术具有很强的现实应用性。本专利技术使用80C51单片机，选用烟雾传感器作为敏感元件，利用AD574A转换器和声光报警电路，开发了可用于家庭或小型单位火灾报警的烟雾报警器。整个装置由四大部分构成：烟雾传感器、A/D转换电路、80C51单片机、声光报警电路。其中，烟雾传感器是将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号；转换电路是将完成将烟雾传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。声光报警模块由单片机和报警电路组成，由单片机控制实现不同的声光报警功能。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术选择单片机的P1.0为输入方式，接收到信号的单片机经过程序的设定(当温度、湿度、烟雾浓度达到设定数值时)会由P2.0作为单片机的输出直接启动报警电路。此时，扬声器将发出高、低交替的2种叫声，同时二极管发光，这就达到了声光报警的效果；2、本专利技术通过采用综合考虑各因素，选择NIS-09烟雾传感器用作采集系统的敏感元件。火灾中气体烟雾主要是CO2和CO。NIS-09烟雾传感器能探测CO2，CO，甲烷、煤气等多种气体，它灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。A/D转换器选用AD574A转换器。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术结构框图。具体实施方式如图1所示，本专利技术的一具体实施例，基于单片机的多功能传感器设计装置，包括智能式温湿度传感器1、键盘模块2、传感器信号采集电路3、A/D模块4、单片机5、蜂鸣器6和显示模块7，智能式温湿度传感器1和键盘模块2分别与单片机5的P2.0口和P2.4口相连，传感器信号采集电路3通过A/D模块4与单片机5的P0口相连，单片机5的P2.5口和P1口分别与蜂鸣器6和显示模块7相连。本具体实施方式中的单片机5，传感器采集气体信号，并通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号送至单片机，单片机对数字信号进行分析处理，并将所得的结果显示出来，可以通过键盘设置不同环境下酒精浓度的不同阀值，如果所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值，那么单片机就能控制蜂鸣器发出声音报警；DHT11智能式温湿度传感器1，使用DHT11智能式温湿度传感器感受环境中的温湿度变化转变为温湿度信号，此信号为数字信号，简化了硬件电路的对模数转换设计部分同时也简化了软件编程；DHT11通过它的一条数据线与PIC单片机的数据接口相连，将采集到的温湿度信号送入单片机；单片机收到信号后，对其进行分析、处理，得到准确可靠的温湿度数据；键盘模块2，按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。蜂鸣器6，声光报警电路由单片机P2.0口控制，输出报警信号(高低电平间隔1s的脉冲信号)，驱动声光报警电路，直至按复位键RESET和开关键，二极管发光，这就达到了声光报警的效果。显示模块7，本专利技术采用具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路DS1302作为显示模块，时钟电路DS1302的结构、工作原理及其在实时显示时间中的应用。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。A/D模块4，模数转换采用AD574A用于快速、高精度地对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将其转换成单片机5所能够处理的数字量。AD574A有20个引脚，其中11-18管脚为数字信号输出端，与单片机5的P1口相连；cs为片选端，接单片机P3.5口，当cs接低电平时AD574A开始工作，WR接P3.6口，当WR变为低电平再跳变为高电平后启动A/D转换，RD接单片机P3.7口，当RD由低电平跳变为低电平时，单片机5读走A/D转换完的数字信号。传感器信号采集电路3，MQ3外接+5V电压降时，可将电阻丝加热至270℃～300℃.电路将MQ3的阻值变化转换成输出电压的变化,从而可以通过A/D转换成数字信号供单片机处理。在酒精浓度为0时，其输出电压为3v。但由于其输出的电压范围超过了80C51的输入电压范围。本专利技术选本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于单片机的多功能传感器设计装置；其特征在于：包括键盘模块(2)、传感器信号采集电路(3)和显示模块(7)，其还包括：智能式温湿度传感器(1)，用于采集环境中的温湿度变化转变为温湿度信号，并线与单片机的数据接口相连，通过A/D模块(4)将采集到的温湿度模拟信号转换成温湿度数字信号送至单片机(5)；单片机(5)，用于接收智能式温湿度传感器(1)送入的温湿度数字信号，并对接收到的温湿度数字信号进行分析处理；蜂鸣器(6)，通过驱动声光报警电路与单片机连接，用于当单片机所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值，则发出声音报警；A/D模块(4)，用于对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将酒精浓度信号转换成单片机(5)所能够处理的数字量；所述智能式温湿度传感器(1)和键盘模块(2)分别与单片机(5)的P2.0口和P2.4口相连，传感器信号采集电路(3)通过A/D模块(4)与单片机(5)的P0口相连，单片机(5)的P2.5口和P1口分别与蜂鸣器(6)和显示模块(7)相连。

【技术特征摘要】
1.基于单片机的多功能传感器设计装置；其特征在于：包括键盘模块(2)、传感器信号采集电路(3)和显示模块(7)，其还包括：智能式温湿度传感器(1)，用于采集环境中的温湿度变化转变为温湿度信号，并线与单片机的数据接口相连，通过A/D模块(4)将采集到的温湿度模拟信号转换成温湿度数字信号送至单片机(5)；单片机(5)，用于接收智能式温湿度传感器(1)送入的温湿度数字信号，并对接收到的温湿度数字信号进行分析处理；蜂鸣器(6)，通过驱动声光报警电路与单片机连接，用于当单片机所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值，则发出声音报警；A/D模块(4)，用于对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将酒精浓度信号转换成单片机(5)所能够处理的数字量；所述智能式温湿度传感器(1)和键盘模块(2)分别与单片机(5)的P2.0口和P2.4口相连，传感器信号采集电路(3)通过A/D模块(4)与单片机(5)的P0口相连，单片机(5)的P2.5口和P1口分别与蜂鸣器(6)和显示模块(7)相连。2.根据权利要求1所述的基于单片机的多功能传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方前，
申请(专利权)人：广东理工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44