3 硬件电路设计

3。1 STC89C52单片机最小系统电路

STC89C52是STC公司出品的一款低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，采用40引脚双列直插封装方式，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，指令代码完全可以与8051单片机兼容，12时钟/机器周期或6时钟/机器周期两种周期方式，可以任意选择。

（1）中央处理器（CPU）

（2）内部数据存储器（内部RAM）

（3）内部程序存储器（内部ROM）

（4）定时/计数器

（5）并行I/O口

（6）串行口

（7）中断控制系统

（8）时钟电路

MCS-51虽然是一个单片机芯片，但是它拥有作为计算机应该拥有的基本部件。所以实际上它是一个简单的微机。

 STC89C52单片机最小系统电路

（1）电源电路：向单片机供电。STC89C52单片机的工作电压范围为4。0V—5。5V，通常采用5V直流电源供电。连接方式为：VCC(40脚）接电源+5V，VSS(20脚）接地端。

（2）时钟电路：STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，XTAL1(Pin19)为片内振荡电路的输入端，XTAL2(Pin20)为片内振荡电路的输出端，时钟可由内部或外部生成，在单片机外接晶体振荡器，内部振荡电路就会产生自激振荡。系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶振频率选择12MHZ，选用合适的电容，电容的大小能起频率微调的作用。

（3）复位电路：单片机有较多种复位电路可选择，本系统采取自动复位（即上电复位）与手动复位方式。当上电时，电容器充电，电源经过电容器充能后加到控制单片机的RESET引脚，实现复位功能；复位电路可使单片机系统在出现异常情况的时候恢复到初始状态。

3。2 温度采集电路

DS18B20的性能特点如下：

（1）采用单线接口方式：DS18B20与微处理器连接仅需要一条口线即可实现双向通讯； 

（2）在使用中不需要任何外围元件；

（3）供电电压范围：+3。0V～+5。5V，同时供电方式灵活；

（4）测量温度范围宽，测量范围为-55℃～+125℃;在-10℃～+85℃范围内，精度为±0。5℃

（5）通过程序编写可实现9～12位的数字读数方式；

（6）使用者可自行设定报警限值；文献综述

（7）支持多点的组网功能，可以将多个DS18B20并联在同一的单线上，实现多点测温，搭建测温网络；

（8）负压特性，能够保护电路。当电源电压的极性反接时，DS18B20无法正常工作，保证其不会出现烧毁现象；

（9）DS18B20的转换速率比较高，进行9位的温度值转换只需93。75ms；

（10）适配多数单片机或系统；

（11）含有64位用激光修正的只读存储ROM，ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，可以看作是该DS18B20的地址序列码，并且每个DS18B20的64位序列号均不相同。 ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现多点组网功能。

引脚功能如下：

(1)DQ为数字信号输入/输出端；

(2)GND为电源地；

(3)VCC为外接供电电源输入端。

温度采集电路中传感器DS18B20 的1脚接地，2脚接单片机的P3。3口，3脚接电源。2脚与单片机相连中，需接10K的上拉电阻，以确保DS18B20正常工作。

 温度采集电路

3。3 烟雾信号采集电路

本系统设计中采用以在洁净空气中电导率较低的SnO2作为气敏材料的MQ-2型烟雾传感器。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。电阻是电导率的倒数，所以电阻是随之减小的，其特性就相当于一个滑动变阻器，使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。