基于C51单片机的智能烟雾报警器设计优化与性能测试.docxVIP

基于C51单片机的智能烟雾报警器设计优化与性能测试

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

理论基础与技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1C51单片机概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2烟雾传感器工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.3报警系统设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.4相关技术对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.1主控制器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.2.2烟雾传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.2.3信号处理与控制模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2.4显示与通信模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.3软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.3.1程序开发环境介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3.2软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3.3功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

系统优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.1算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1.1烟雾浓度检测算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1.2报警阈值设定算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2电路设计优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2.1电源管理优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.2.2信号放大与滤波优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.3系统集成与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.3.1系统组装流程优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.3.2调试方法与步骤优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

性能测试与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

5.2测试指标定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.3测试方法与过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.4结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.4.1测试结果统计分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.4.2性能评估与比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．