3  系统硬件设计

3.1  核心芯片STC89C52

 单片机才是这个系统最重要的部分。它一方面要收取来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号，另一方面要对这两种信号分开进行办理，以掌控后续电路进行对应举措；与此同时查询是否有键按下的请求。在供应链管理中完成这些工作，尤其是信号处理[5]。比较集中在软件实现的显示更复杂的单片机，运行速度快是必需的。侦查人员能够精确的观察烟的浓度，根据情况相应处理，也必须考虑低价实用的模型并准备选择，一系列低功耗产品的发展。根据多方面的比较，本设计选STC89C52单片机作为控制器。

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线， 内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种 软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。如图3-1单片机STC89C52的引脚图。

图3-1 STC89C52引脚图

3.2  集成温度 传感器AD590

   AD590是美国Analog Devices公司生产的一种电流型二端传感器。因为AD590是电流型温度传感器，它的输出同绝对温度成正比，及1A∕K，，而数模转换芯片ADC0809的输入是电压量，所以在AD590的负极接出一个10千欧的电阻R1和一个100欧的可调电阻W，将电流量变为电压量送入ADC080。经过调整可调电阻即可在输出端V获得与绝对温度成正比的电压量，即10mV∕K,温度0℃时输出为0，温度25℃时输出为2.982V[6]。这样便于A/D转换器采集数据。文献综述

3.3  气体传感器TGS-202

 火灾中气体烟雾大部分是CO和CO，TGS202气体传感器能探测CO，CO，甲烷，煤气等多种气体，它灵敏度高，稳定性好，适用于火灾中气体的探测。

当TGS202探测到CO或CO时，传感器的内阻变小，V迅速上升。选用合适的电阻阻值，使得当气体浓度到达一定程度（如CO浓度达到0.06﹪）时，V端获得适当的电压（设为3V）。电路图如图3-2所示。

3.4  数码管驱动芯片ICM7218

   ICM7218 是INTERSIL公司出产的一种性价比较高的通用8 位L ED 数码管驱动电路, 28 脚双列封装,是一种多功能L ED 数码管驱动芯片,可与多种单片机接口对接。ICM7218 的输出可直接驱动L ED显示器,不需外接启动电路,标准电压为+5V,其组成的显示电路结构简易,使用方便。同样由单片机向ICM7218写控制字及数据，编程部分像给外部RAM写数据一样简单。

当单片机写入方式控制字，ICM7218同意接收显示数据并将数据写入静态显示RAM。接收数据结束，ICM7218在扫描控制电路的掌控下，按设定的译码形式，以动态扫描体现形式向段显示驱动器和位控驱动器发出控制信号，直到下一个控制字写入前，动态显示工作将不应显示。其引脚图和内部框图如图3-3所示。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

3.5  信号处理电路

   关于传感器输出的模拟信号，正常要用运算放大器对其进行调节或放大，从而让达到A/D转换器对输入模拟量幅值及极性的标准。在报警电路，同时放大两传感器输出信号。电路图如上图3-4所示，运算放大器接成电压放大电路。从传感器收集过来的薄弱电压信号，，通过电压放大器的放大，获得较强的模拟电压信号。采样后，相应的模拟电压信号从一个VI的一端送到lm324a缩放处理，从一个VO输出端送入A/D转换电路。