【燕山大学课程设计——烟雾传感器】
课程设计的目标是设计并实现一个基于单片机的烟雾传感器系统，用于检测家庭环境中的烟雾并发出警告。该系统以烟雾传感器为核心，配合微控制器（STM32）进行数据处理和通信，通过串行通用同步/异步收发传输器（USART）将检测数据发送到计算机上位机。设计要求主要包括理解烟雾传感器的工作原理，掌握USART串行通信和模拟数字转换器（ADC）的使用。
烟雾传感器选择MQ-2型气体传感器，这种传感器能够对烟雾进行敏感响应，通过检测空气中烟雾颗粒的浓度来判断是否存在火警风险。MQ-2传感器可以检测多种气体，如烟雾、甲烷、丙烷等，适合在家庭环境中使用。
系统设计包含以下几个关键部分：
1. **烟雾信号采集及前置放大电路**：MQ-2传感器输出的信号需要经过前置放大，以提高信号质量和抗干扰能力，确保数据的准确性。
2. **模数转换电路**：ADC用于将传感器的模拟信号转化为数字信号，以便单片机进行处理。STM32内置的ADC功能强大，能有效处理各种模拟输入。
3. **单片机控制电路**：STM32作为核心控制器，负责接收ADC的数字信号，分析数据，根据预设阈值判断是否触发报警，并通过USART与上位机通信。
4. **显示电路**：用于实时显示当前烟雾浓度，可能包括LCD或LED显示器，提供直观的视觉反馈。
5. **声光报警电路**：一旦检测到超出安全范围的烟雾浓度，系统会启动声光报警，提醒用户可能存在火警。
在设计过程中，学生需要查阅相关资料，了解嵌入式STM32的设计和应用，掌握硬件电路设计和编程。设计应满足课程设计的教学目标，确保难度和工作量适中，使学生能在实践中提升技能。
论文的主体部分详细阐述了烟雾报警系统各组成部分的功能，重点分析了单片机主控电路与外围设备的接口连接，以及系统软件的设计，包括数据处理算法、通信协议的实现等。
这个课程设计旨在培养学生在电子工程和物联网领域的实践能力，通过实际项目加深对单片机、传感器和通信协议的理解，同时提高解决问题和创新思维的能力。完成这样的设计不仅锻炼了学生的动手能力，也为他们在未来从事相关领域的工作打下了坚实的基础。
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