德州学院 机电工程系2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计） 0.00061V，因此可得A/D转换误差为0.016%。
(2)数字滤波过程中的有限字长效应在中位值平均滤波法数字滤波过程中，用到了乘法和除法运算，因此在运算过程中，由于字长有限而不能保留原有数据的有效位数会出现舍入误差，由于累计计算会造成计算误差。本仪器使用数据的计算全部是由STC12C5410AD完成的，可以直接执行16×16 bit定点乘法和32÷16 bit定点除法运算，所以有限字长造成的误差对于本系统而言，可以忽略不计。
硬件误差主要来自以下四个方面： (1)传感器非线性误差
本系统选用MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器，烟雾浓度与输出电压存在一定的非线性，使用折线插值方法进行线性化处理，误差数据参见图12。
(2)电子元器件参数的离散性、温度不稳定性造成的误差
传感器输出信号一般比较微弱，需要过数据采集前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。运放误差是造成前置放大误差的主要原因，运放的输入失调电压，输入失调电流是影响电路精度的重要因素。本设计选用高输入阻抗、低噪声的放大器，可以满足要求。另外所选的阻容器件都是经过精确测量后再焊接上去的，并经过仔细调试以获得最佳性能。
(3)电源造成的误差
虽然系统采用直流电源供电，但电源不可避免地残留一定的交流成分而形成噪声信号.它们对测控系统的正常运行危害很大。本系统选用ACDC电源模块，将220V市电转化为5V直流电压，分别给模拟电路和数字电路供电。为了尽量减小噪声，数字地和模拟地要一点接地，每个芯片的电源就近接退耦电容。
(4)环境、外部噪声引起的误差
环境因素包括环境温度、湿度、空气中的尘埃等。对本系统来说，空气中的成分对系统的探头和单片机及其外围电路影响很小，在进行测量时不用进行补偿。但环境温度、湿度对传感器有一定的影响。但是温湿度的影响相对于系统5%LEL的精度要求，可以忽略不计。另外，系统还受到各种外部电磁噪声的干扰，设计上，把探测器与控制器之间的信号线用屏蔽电缆连接。在电路板布线时，注意抗干扰设计。
结论
烟雾检测报警器可保障生产与生活的安全，避免火灾和爆炸事故以及煤气中毒的发生，它是防火、防爆和安全生产所必备的仪器，具有广阔的市场空间与发展前景。
本论文在对烟雾传感器和报警技术进行深入研究的基础上，全面比较国内外同类产品
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德州学院 机电工程系2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计） 的技术特点，合理地确定系统的设计方案。本论文设计的烟雾报警器由烟雾信号采集电路与单片机控制电路两大部分构成。
根据设计要求、使用环境、成本等因素，选用MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器。该传感器是对以烷类烟雾为主的多种烟雾有良好敏感特性的广谱型半导体敏感器件。它的灵敏度适中，具有响应与恢复特性好，长期工作稳定性、重现性、不易受环境影响及抗温湿度影响等优点。
在系统单片机控制电路的设计上，采用了高性能、高整合度的STC12C5410AD单片机作为核心芯片，充分利用了其高速数据处理能力和丰富的片内外设，实现了仪器的小型化和智能化。使仪器具有结构简单、性能稳定、体积小、成本低等优点。由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时伺，保证传感器准确地、稳定地工作，需要向烟雾传感器持续供给5V的加热电压。为了保证传感器加热工作的可靠性，当传感器加热丝断线或传感器接触不良时，能够进行故障报警。
烟雾报警器能在较宽的温度范围工作，可将烟雾浓度显示用LCD显示。当烟雾的浓度达到设定的浓度时，发出声光报警。还具有故障自诊断功能快速重复检测和延时报警功能。报警器还可以与上位机(PC)进行通信，实时传输烟雾浓度检测数据，由上位机记录保存，也可以利用上位机完成实现远程实时检测和控制等功能。
在本论文研制的报警器的基础上，可以再做适当的功能扩展，使可燃性烟雾报警器的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等。为了能够进一步提高安全性，可以在自动声光报警的基础上，实现带动烟雾管道关断等功能。
应用程序以C语言编写，充分利用芯片资源，提高了测量精度和代码执行效率，减小了代码容量，采用中位值平均数字滤波算法对经A/D转换后的数字信号进行滤波处理。这种方法既可滤去脉冲干扰又可滤去小的随机干扰，不但最大限度地排除现场噪声干扰，降低烟雾报警器误报概率，而且易于在单片机中实现。
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Smoke alarm system based on single chip microcomputer
Wang Qinghai
(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023) Absact: in order to improve the sensor 's understanding and the understanding, especially for the smoke sensor research and its usage and use, based on practical, and the principle and design the typical system. In this paper, combined with the use of single-chip sensor technology development and design of the smoke control system, which is based on STC12C5410AD and MQ-2 type semiconductor resistor type smoke sensor as the core design of the smoke alarm can realize sound-light alarm, fault diagnosis, the concentration display, alarm limit settings, alarm and PC serial communications and other functions. Is a kind of simple structure, stable performance, convenient operation, low price, intelligent smoke alarm. Has a certain practical value. Key words: smoke alarm,STC12C5410AD, sensor
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德州学院 机电工程系2012届 机械设计制造及其自动化专业 毕业论文（设计）
谢辞
通过这段时间的努力，我的毕业论文终于完成了，这也意味着我的大学生活即将结束，在大学里，我在学习和思想上都提高颇多。这除了自身努力外，与各位老师、同学和朋友的关心‘支持和鼓励是分不开的。
在本次毕业设计中，我得到了指导老师王芳老师的热心指导。自始至终关心督促我的毕业设计进程和进度。帮助解决毕业设计中遇到的许多问题。还不断向我传授分析问题和解决问题的办法，并指出了正确的努力方向，使我在毕业设计过程中少走很多弯路。在这里非常感谢王老师的指导和帮助，并致以诚挚的谢意！
两年的本科生涯我得到了辅导员崔玉玲老师深切的关心和照顾，她像母亲一样关心我们的学习和就业，在这非常感谢崔老师的教诲。
同时，身边的同学给了我许多的帮助。在此，我向身边关心我的同学特别是我的舍友致以诚挚的谢意！另外，系里的领导和老师也给了我们重要的指导，我也向系和年级的领导们表示衷心的感谢！最后感谢学院对我这几年的培养。
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德州学院毕业(论文)设计评语
院 （系）： 机 电 工 程 系 专 业:机械设计制造及其自动化 学生姓名： 幸福的笑 学 号：201021703022 题 目： 基于单片机的烟雾报警系统设计 指导教师评语：
评定成绩：
指导教师签名：
年 月 日
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