3.1 STC89C52单片机简介

根据总体设计方案需求，最终选用选用STC89C52单片机作为整个系统的核心器件。STC89C52是现在主流的一款微控制器[1]，具有操作简便，可靠性好，作为嵌入式系统开发的必备之选，也是大学生学习单片机的首选。和之前的C51相比性能有很大的提升，其程序存储空间由原来的4K提升至8K数据存储空间由原来的128字节提升至256字节，定时器由2个增加到3个[2]，这些提升都扩大了单片机在实际应用中的适用性。其兼容性强能够适应用低级的汇编语言通用的汇编语言对其编程，可直接通过串口将程序烧录到8K的程序存储器中，程序可以修改，这大大增强了单片机的灵活性。单片机有两种工作模式，一种是空闲模式，另一种是掉电模式，在掉电模式或者空闲模式时程序都不会继续运行下去，停止在目前的状态，等待着重新唤醒，当外部或者内部唤醒时程序继续执行中断时程序。空闲模式能够通过中断唤醒，而掉电模式只能通过外部中断唤醒。正是因为STC89C52这些优良的特性，使得它应用更加广泛[3]。

3.1.1 单片机的引脚功能描述

功能引脚说明：Vcc:电源电压   GND:地

P0：P0口是一个8位漏极开路型I/O口当吧P0口作为输入输出口时需要加一个上拉电阻，不使用是要使P0口呈高阻态是为了避免它干扰总线上其它信号。          P1：P1口由于内部有上拉电阻没有高阻输入状态且是准双向口当P1作为输出引脚时不需要再外部额外加一个上拉电阻。  

P3：P3 口除具备P1、P2口功能外，P3口还可以提供第二功能。表一为P3口的第二功能表。

RST：复位输入。

表1  P3口的第二功能表

引脚 第二功能

P3.0 RXD （串行输入口）

P3.1 TXD （串行输出口）

P3.2 INT0（外部中断0）

P3.3 INT1（外部中断1）

P3.4 T0（定时器0外部中断）

P3.5 T1（定时器1外部中断）

P3.6 WR（外部存储器写选通）

P3.7 RD（外部存储器读写通）

3.1.2 单片机电路图

   单片机最小工作系统工作电路图 如下图2所示。

图2  单片机最小系统

STC89C52单片机的工作电压范围：5v左右,外接5v直流电源供电。

复位电路就是单片机工作的起始键。单片机复位电路工作原理是需要在单片机第9引脚设计一个持续2us的高电平，为了防止单片机系统在运行中受到外部环境的干扰而导致程序跑飞，造成死机而无法正常工作，此刻按下复位键就能使单片机按内部程序从头开始执行，从而保障了系统的稳定性和可靠性。    

3.2 MQ-2 烟雾检测传感器简介

MQ-2烟雾传器是一种表面离子式N型半导体气敏传感器工作时需要先预热，当温度达到200-300摄氏度时能够吸附空气中的氧形成氧的负离子吸附从而使导体中的电子密度减少，其阻值就会增加，当检测到烟雾时晶粒间界处的势垒依据烟雾的浓度变化而变化从而引起表面导电率的的变化[4]，烟雾浓度越大输出的电阻越低导致输出的模拟信号越大经过A/D模数转换为电信号，依据电信号的强弱可以获得当前环境下的烟雾浓度在输出到单片机作出相应的判断。从而完成检测功能的第一步，为整个报警系统随时提供原始检测数据。烟雾传感器内部结构如图3所示。

图 2 烟雾传感器及其结构图

图3  MQ-2内部结构图

3.2.1 MQ-2烟雾传感器指标

MQ-2是以清洁空气中电导率较低的金属氧化物二氧化锡(SnO2)为主体的N型半导体气敏元件[5]。适用于烟雾、烯烃、烷烃、绝大部分含碳化合物等检测。当传感器所处的环境中检测到烟雾气体时，传感器的电导率会随着烟雾气体浓变化而变化。从而影响输出的电压的线性变化。达到监测环境目的。完成整个报警系统检测的第一部分。