安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用》課程設(shè)計-煙霧檢測火災(zāi)自動報警Word

1、如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們吿知!摘要近年來全國火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，造成人、財、物的巨大損失。以前，火災(zāi)的 報警和控制都很落后，造成了巨大的損失?，F(xiàn)在，用戶對火災(zāi)報警以至自動消防 系統(tǒng)的要求越來越拓，對火災(zāi)預(yù)防的意識也越來越強烈。因此，對火災(zāi)的報警系 統(tǒng)是很重要的。在硬件設(shè)計方面，本論文選用MQ-2型半導(dǎo)體可燃氣體敬感元件煙霧傳感器 實現(xiàn)煙霧的檢測，DS18B20溫度傳感器實現(xiàn)溫度檢測，A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模擬信號 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，外加聲光報警電路。外圍設(shè)備，結(jié)合單片機AD89C52芯片控制 電路，實現(xiàn)報警提示。軟件方面，設(shè)計了煙霧檢測以及溫度檢測的數(shù)據(jù)采集子程序，聲光報警模塊 程序等。以AT8

2、9C52單片機和MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器及數(shù)字式溫度傳 感器為核心設(shè)計的火災(zāi)報警器可實現(xiàn)聲光報障自診斷、報警限設(shè)置、延時報警及 等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的煙霧報 警器，具有一定的實用價值。關(guān)鍵詞：報警器煙霧傳感器溫度傳感器如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!目錄目 錄.-2-第章緒論 .-4-1.1課題研究的目的和意義 .-4-1.2設(shè)計要求.-5-第2章火災(zāi)報警器系統(tǒng)總體設(shè)計 .-6 -2.1系統(tǒng)組成.-6-2.2系統(tǒng)控制方案設(shè)計.-6-2.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計.-7-2.3.1系統(tǒng)控制器的選擇 .-7-2.3.2檢測元件的選擇 .-7-2.3.3

3、輸入通道方案選擇 .-9-2.3.4外圍設(shè)備的選擇 .-9-第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計 .-12-3.1控制單元電路設(shè)計 .-12-3.2信號檢測電路設(shè)計 .-12-3.2.1煙霧報警器模塊 .-12-3.2.2溫度報警器模塊 .-13-3.2.3光報警模塊 .-14-3.2.4聲報警模塊 .-14-第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計 .-15 -如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!4.1總體設(shè)計思想.-15-4.1.1系統(tǒng)工作原理 .-15-4.1.2程序設(shè)計方法選擇 .-16-4.2主程序設(shè)計 .-17-4.2.1主程序設(shè)計 .-17-4.2.2 主程序初始化 .-17-4.2.3報警子程序設(shè)計及流程圖 .-1

4、7 -第5章總結(jié).-19-參考文獻 .-20-如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!第1章緒論1.1課題研究的目的和意義火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是山觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置以及具有其 它輔助功能裝置組成的，它具有能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰 等物理量，通過火災(zāi)傳感器器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，并同時顯示 出火災(zāi)發(fā)生的部位、時間等，使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時采取有效措施， 撲滅初期火災(zāi)，最大限度的減少因火災(zāi)造成的生命和財產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi) 做斗爭的有力工具。有關(guān)資料統(tǒng)計表明：凡是安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的場所， 發(fā)生了火災(zāi)一般地說都能及早報警，不會釀成重大火災(zāi)?，F(xiàn)

5、代生活節(jié)奏的加快，建筑物乂趨向集中化，火災(zāi)報警系統(tǒng)就顯得格外重要。 在現(xiàn)代城市家庭里，許多人因為不懂家庭安全常識引起火災(zāi)事故，使好端端的幸 福家庭轉(zhuǎn)眼間毀于一旦，有的導(dǎo)致家破人亡，而且一旦發(fā)生居民家庭火災(zāi)，處置 不當(dāng)，搶救不及時，是造成人員傷亡的重要因素。此時如果有了火災(zāi)自動報警系 統(tǒng)，能夠及時通知消防及居民，就有多余的時間來逃生以及能夠及時處理火災(zāi)。 作為安防系統(tǒng)中樓寧智能化的重要組成部分，火災(zāi)報警系統(tǒng)是預(yù)防火災(zāi)的一項基 礎(chǔ)實施。但火災(zāi)的發(fā)生卻乂是不確定的因素，那么智能火災(zāi)報警系統(tǒng)在防止和減 少火災(zāi)危害、保護人身和財產(chǎn)安全方面的重要作用就不斷顯現(xiàn)出來了。智能火災(zāi) 自動報警控制系統(tǒng)具有如下特點

6、：1. 為全面有效地反映被監(jiān)視環(huán)境的各種細微變化，智能系統(tǒng)采用了設(shè)有專用 芯片的模擬量傳感器，對溫度和灰塵等影響實施自動補償，對電干擾及線路分布 參數(shù)的影響進行自動處理，從而為實現(xiàn)各種智能特性、解決無災(zāi)誤報和準(zhǔn)確報警 奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；2. 系統(tǒng)采用主從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了對不同工程的適應(yīng)性，乂提高了運行的 可靠性；3. 利用全總線汁算機通信技術(shù)，既完成了總線報警，乂實現(xiàn)了總線聯(lián)動控制, 如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!徹底避免了控制輸出與執(zhí)行機構(gòu)之間的長距離穿線布管，大大方便了系統(tǒng)布線設(shè) 計和現(xiàn)場施工;如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!4. 系統(tǒng)采用大容量的控制矩陣和交義査尋軟件包，以

7、軟件編程代替了硬件組 合，提高了消防聯(lián)動的靈活性和可修改性；5. 具有豐富的自診斷功能，為系統(tǒng)維護及正常運行提供了有利條件。在如今社會快速的發(fā)展中，智能火災(zāi)報警系統(tǒng)的應(yīng)用范圉不斷的擴大，因為 火災(zāi)對人類的危害性很大，所以智能報警系統(tǒng)對消防機構(gòu)及時撲滅火災(zāi)、減少人 員傷亡和財產(chǎn)損失具有十分重要的現(xiàn)實意義。1.2設(shè)計要求技術(shù)指標(biāo)要求：1. 當(dāng)室內(nèi)溫度高于509或煙霧濃度大于20%LED時進行報警（聲光報警）o2. 如果出現(xiàn)硬件故障（如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等），能發(fā)出故障報警。3. 如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常（如煙霧濃度過大或是溫度較高），能發(fā)出異常 報警信號，令值班人員到現(xiàn)場處理。4. 如果煙

8、霧和溫度同時出現(xiàn)異常，則說明有火災(zāi)，發(fā)出火災(zāi)警報，并及時將 火災(zāi)信息上報消防指揮中心。工作電壓：220伏或110伏環(huán)境溫度：零下10度到零上45度靜態(tài)電流：小于13亳安檢測煙霧的濃度：0. 05%檢測溫度范圍：0- 100C （0.5C）完成方案設(shè)計及論證、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計。如不慎侵犯了你的權(quán)益請聯(lián)系我們告知第2章火災(zāi)報警器系統(tǒng)總體設(shè)計2.1系統(tǒng)組成一個完整的火災(zāi)報警器系統(tǒng)，必須包含以下兒個部分：系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi) 探測模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報警模塊。本設(shè)計以單片機作為系統(tǒng)的控制核心， 以傳感器作為其測溫裝置，來實現(xiàn)火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)訃。改設(shè)計可以對室內(nèi)外溫 度進行以及煙霧實時采集和檢測，當(dāng)所

9、測溫度或者煙霧高于臨界溫度時自動報 警。溫度信號或者煙霧濃度信號采集電路將溫度信號或者煙霧濃度信號以數(shù)字信 號的形式送入單片機。單片機對該數(shù)字信號進行濾波處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進 行分析，是否大于或等于某個預(yù)設(shè)值，即報警臨界溫度或者煙霧濃度。如果大于 則啟動報警電路發(fā)出報警聲音，反之則為正常狀態(tài)。2.2系統(tǒng)控制方案設(shè)計火災(zāi)報警系統(tǒng)主要實現(xiàn)對火災(zāi)現(xiàn)場的測試工作，從而啟動火災(zāi)報警系統(tǒng)。其 主要山煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序、溫度傳感數(shù)據(jù)采集程序、聲光報警程序等三個部 分組成。其中，煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序完成對煙霧濃度的采集并進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； 溫度采集程序顯示對現(xiàn)場的溫度進行采集；報警程序設(shè)置報警的下限，當(dāng)外界

10、指 標(biāo)超出限制時，將進行聲光報警。其系統(tǒng)控制方案的設(shè)計原理圖如下：圖2-1智能火災(zāi)報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!2.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計2. 3.1系統(tǒng)控制器的選擇：對于系統(tǒng)控制器的選型，要求控制器的功能強大，可靠性高，性價比高，精 度和響應(yīng)速度高?；谏鲜鲆?，本設(shè)訃選用單片機作為其控制系統(tǒng)。單片機的特點：（1）高集成度，體積小，高可靠性單片機將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最 小的。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性 能優(yōu)于一般通用的CPUo單片機程序指令，常數(shù)及表格等固化在ROM中不易破壞, 許多信號通道均

11、在一個芯片內(nèi)，故可靠性高。（2）控制功能強為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn) 移能力，I/O 口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。（3）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機內(nèi)的工作電壓僅為1.8V3. 6V,而工作電流僅為數(shù)白微安。（4）易擴展片內(nèi)具有計算機正常運行所必需的部件。芯片外部有許多供擴展用的三總線 及并行、串行輸入/輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。（5）優(yōu)異的性能價格比2. 3.2檢測元件的選擇：1根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)訃要求及控制結(jié)構(gòu)圖，需要檢測火災(zāi)現(xiàn)場的溫度。對于溫度 傳感器的選型，要求傳

12、感器的測溫精度高、響應(yīng)速度快、抗干擾力好、可黑性高。 基于上述要求，本設(shè)訃選用DS18B20傳感器最為系統(tǒng)釆集溫度信號用的傳感器。DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器，即“一線器件”，其具有獨特的優(yōu)點：（1）采用單總線的接口方式與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微 處理器與DS18B20的雙向通訊。單總線具有經(jīng)濟性好，抗干擾能力強，適合于惡 劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為 測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!（2） 測量溫度范圍寬,測量精度高。DS18B20的測量范圍為-55-C-125C ； 在-10-85C范圍內(nèi)，精度為

13、土0.5C。（3）在使用中不需要任何外圍元器件即可實現(xiàn)測溫。（4）多點組網(wǎng)功能。多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點測 溫。（5）供電方式靈活。DS18B20可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。 因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線上的時序滿足一定的要求時，可以不接外電源，從而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 更趨簡單，可靠性更高。（6）測量參數(shù)可配置。DS18B20的測量分辨率可通過程序設(shè)定9-12位。（7）負壓特性。電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常 工作。（8）掉電保護功能。DS18B20內(nèi)部含有EEPROM,在系統(tǒng)掉電以后，它仍可 保存分辨率及報警溫度的設(shè)定值。DS18B20具有體積更小、適用電

14、壓更寬、更經(jīng)濟、可選更小的封裝方式， 更寬的電壓適用范圍，適合于構(gòu)建自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)，因此也就被設(shè)計者們 所青睞。2根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)訃要求及控制結(jié)構(gòu)圖，需要檢測火災(zāi)現(xiàn)場的煙霧濃度。對于 煙霧傳感器的選型，要求傳感器的基于靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強等優(yōu)點, 而且價格低廉，使用壽命長。上述要求本設(shè)計選用MQ-2型半導(dǎo)體可燃氣體敬感 元件煙霧傳感器作為系統(tǒng)釆集煙霧信號用的傳感器。MQ-2型半導(dǎo)體可燃氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較 低的二氧化錫（SnO2） o當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨 空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為

15、 與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。曲-2半導(dǎo)體可燃氣體傳感器對液化氣、丙烷、 氫氣的靈敬度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。這種傳感器可檢測 多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。（1）在較寬的濃度范圍內(nèi)對可燃氣體有良好的靈敏度（2） 對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度較高（3） 長壽命、低成本如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!（4）簡單的驅(qū)動電路即可（5）家庭用氣體泄漏報警器（6）工業(yè)用可燃氣體報警器（7）便攜式氣體檢測器可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲 烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。靈墩度調(diào)整：MQ-2型氣墩元件對不同種類、不 同濃度的氣體有

16、不同的電阻值因此，在使用此類型氣敬元件時，靈敏度的調(diào)整是 很重要的。2. 3.3輸入通道方案選擇根據(jù)設(shè)計方案，需將外界測得的溫度和煙霧等模擬量輸入轉(zhuǎn)化成數(shù)字量。本 設(shè)計采用了 A/D轉(zhuǎn)換器，可以將多路模擬量進行轉(zhuǎn)化，因而省略了多路開關(guān)。A/D 轉(zhuǎn)換器的種類很多，就位數(shù)來分，有8位，10位，12位，16位等。位數(shù)越高， 其分辨率也越高，但價格也越貴。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的A/D轉(zhuǎn)換器，有內(nèi) 含多路開關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器。根據(jù)設(shè)訃需要，確定轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為8位。2.3.4外圍設(shè)備的選擇1.顯示器的選擇。根據(jù)本文的系統(tǒng)要求選擇LED作為顯示裝置。LED （Light Emitting Diode）,發(fā)光

17、二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它 可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED晶片的一端附著在一個支架上，一端是負極，另一 端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。半導(dǎo)體晶片山兩部分組成, 一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊 主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結(jié)”。 當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟 空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波 長決定光的顏色，是曲形成PY結(jié)材料決定的。它具有以下特點：1）體積小LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹脂里面，所以

18、它非常小，非常輕。2） 耗電量低如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!LED耗電相當(dāng)?shù)?，直流?qū)動，超低功耗（單管0. 03-0. 06瓦），電光功率轉(zhuǎn) 換接近100%o 一般來說LED的工作電壓是2-3. 6V,工作電流是0. 02-0. 03A；這 就是說，它消耗的電能不超過0.1W，比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。3） 使用壽命長有人稱LED光源為長壽燈。它為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有 松動的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷?下，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。4） 高亮度、低熱量LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很

19、多。5） 環(huán)保LED是由無毒的材料做成，同時LED也可以回收再利用。光譜中沒有紫外線 和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典 型的綠色照明光源6） 堅固耐用LED被完全封裝在環(huán)氧樹脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內(nèi)也沒有 松動的部分，使得LED不易損壞。7） 多變幻LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術(shù)控制下使三種顏色具 有256級灰度并任意混合，可產(chǎn)生256X256X256 = 16777216種顏色，形成不同 光色的組合變化多端，實現(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。它的缺點：當(dāng)前價格還太高，光通量低，當(dāng)前同等照度設(shè)計的LED光源 價格大約相

20、當(dāng)于傳統(tǒng)光源的4倍。2. 鍵盤的選擇可以做鍵盤的有：獨立式按鍵，矩陣式按鍵，獨立式鍵盤主要用于按鍵較少 的場合，矩陣式鍵盤主要用于按鍵較多的場合，也稱行列式鍵盤。由于只需要一個鍵控制復(fù)位裝置，所以選擇獨立式鍵盤。3. 報警電路的設(shè)計報警電路是山一個三極管、一個74ALS08芯片和蜂鳴器組成。當(dāng)溫度值在設(shè) 定的范圉時，單片機AT89C52不發(fā)出動作命令，當(dāng)超出溫度設(shè)定值值，單片機發(fā) 如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!出動作命令，使三極管導(dǎo)通從而發(fā)出蜂鳴聲進行報警來提醒操作人員實施相應(yīng)的 補救措施。如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計3

21、.1控制單元電路設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)總體方案設(shè)計，本設(shè)計選用AT89C52單片機。AT89S52是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常 規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得AT89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。3.2信號檢測電路設(shè)計3. 2.1煙霧報警器模塊此模塊使用的是MQ-2煙霧報警器，是半導(dǎo)體型可燃氣體敏感元件煙霧傳感 器。傳感器所使用的氣敬材料是在

22、清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2) o當(dāng) 傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃氣體濃度的增 加而增大。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸 岀信號。1.MQ-2的使用規(guī)格：表3-1標(biāo)準(zhǔn)工作條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注Vc回路電壓W15VAC or DCvH加熱電壓5. 0V0.2 VAC or DCRL負載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Q 3Q室溫pH加熱功耗W900mW表3-2環(huán)境條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!Tao使用溫度- 10C-50CTas儲存溫度-20 C-70 CRH相對濕度小于 95%RH0=氧

23、氣濃度21% （標(biāo)準(zhǔn)條件）氧氣濃度會影響靈敬度特件最小值大于2 %表3-3靈敏度特性符號參數(shù)冬稱技術(shù)參數(shù)備注Rs敏感體表面電阻3KQ-30KQ(lOOOppm 異烷)1(3000/1000)異丁烷濃度斜率W0.6探測濃度范圍 lOOppm-lOOOOppm 300ppm-5000ppm J烷 5000ppm-20000ppm 甲烷 300ppm-5000ppm 氫氣標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度：20C2CVc:5. 0V0. IV相對濕度：65%5% Vh: 5. 0V0. IV預(yù)熱時間不超過1小時3. 2.2溫度報警器模塊此模塊采用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器。1.DS18B20單線數(shù)字溫度計（1）

24、 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05. 5V,在寄生電源方式下可 由數(shù)據(jù)線供電。（2）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口 線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（3）DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線 上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!（4） DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電 路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!R3L1LEDO-H-R2470L0(5)溫度范圍-55C+125C,在-10+85C時精度土0. 5C。(6)可編

25、程分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度為0. 5C、0.25C、 0. 125C和0. 0625C,可實現(xiàn)高精度測溫。(7)在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨 率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。(8)測量結(jié)果直接輸出數(shù)字信號，以“一線總線”串行傳送給CPU,同 時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。(9)負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正 常工作。3. 2.3光報警模塊此類報警根據(jù)單片機所給電壓，確定LED燈中的電流流向，以驅(qū)動燈發(fā)光。 連接電路如圖3-1所示：圖中當(dāng)單片機為低電平時，小燈是亮的；高電平時，小 燈滅。

26、VCTLED1470圖3-1光報警圖3. 2.4聲報警模塊其電路連接圖如圖3-2所示:如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!圖3-2聲報警圖第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1總體設(shè)計思想硬件電路和軟件程序是組成一個系統(tǒng)不可缺少的兩部分，二者的正確與否將 直接影響整個程序的可實現(xiàn)性。本次設(shè)計的軟件要實現(xiàn)的功能是：當(dāng)傳感器在有 火災(zāi)信息時，采集信息，用單片機實現(xiàn)對火災(zāi)信號處理，并在LED和蜂鳴器上顯 示結(jié)果。4.1.1系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)軟件部分主要實現(xiàn)對溫度檢測以及煙霧濃度的檢查，對指標(biāo)超標(biāo)進行聲 光報警。主要包括溫度檢測程序、煙霧傳感數(shù)據(jù)釆集程序設(shè)計、聲光報警程療:設(shè) 計。圖4-1是系統(tǒng)軟件主程序流程圖。如

27、不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!圖4-1系統(tǒng)軟件主程序流程圖山上圖可以看出主程序執(zhí)行過程：首先對單片機的10 口進行初始化使LED 燈不亮，蜂鳴器停止蜂鳴。然后調(diào)用溫度測量函數(shù)控制DS18B20進行溫度測量并 獲取溫度值。然后緊接著調(diào)用煙霧濃度采集模塊程序釆集環(huán)境煙霧濃度。在得到 溫度值與煙霧濃度后進入判斷程序，判斷溫度值與煙霧濃度是否有超標(biāo)的量。若 其中有一項或兩項都超標(biāo)就進行聲光報警。4.1.2程序設(shè)計方法選擇通常應(yīng)用程序設(shè)訃的方法有：模塊化設(shè)訃和結(jié)構(gòu)化設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)的丄作過 程，本設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法，主要包括：主程序模塊、數(shù)據(jù)采集及處理子程 序模塊、控制算法子程序模塊以及鍵盤顯示

28、程序模塊。1.模塊化設(shè)計方法：(1) 原理：模塊化程序設(shè)訃方法的基本原則是：高聚合、低耦合及信息隱藏。高聚合是指一個模塊只能完成單一的功能，不能“身兼數(shù)職”，在描述功能 時不能出現(xiàn)“和”、“與”等連詞。如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!低耦合是指模塊之間參數(shù)傳遞盡量少，還不能通過全局變量來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳 遞。信息隱藏是指把不需要調(diào)用者知道的信息都包裝在模塊內(nèi)部隱藏起來。只有實現(xiàn)了高聚合、低耦合，才可能最大程度的實現(xiàn)信息隱藏，從而實現(xiàn)真 正意義上的模塊化程序設(shè)計。(2)特點: 各模塊相對獨立，功能單一，結(jié)構(gòu)清晰，接口簡單； 避免程序開發(fā)的重復(fù)勞力； 易于維護和功能的擴沖； 程序設(shè)汁的復(fù)雜性得到有

29、效的控制。4.1.3程序設(shè)計語言的選擇常用的匯編語言有：機器語言、匯編語言和高級語言。III于匯編語言適合 編寫一些對速度和代碼長度要求高的程序和直接控制硬件的程序，所以本 系統(tǒng)選擇匯編程序。匯編語言(Assembly Language)是面向機器的程序設(shè)汁語言。在匯編語合中, 用助記符(Memoni)代替操作碼，用地址符號(Symbol)或標(biāo)號(Label)代替地址碼。這樣用符號代替如不慎侵犯了你的權(quán)益,請聯(lián)系我們告知!機器語言的二進制碼，就把機器語言變成了匯編語言。匯編語言直接同計算機的底層軟件甚至硬件進行交互，它具有如下一 些優(yōu)點：1） 能夠直接訪問與硬件相關(guān)的存儲器或I/O端口；2）

30、能夠不受編譯器的限制，對生成的二進制代碼進行完全的控制；3） 能夠?qū)﹃P(guān)鍵代碼進行更準(zhǔn)確的控制，避免因線程共同訪問或者硬件 設(shè)備共事引起的死鎖；4） 能夠根據(jù)特定的應(yīng)用對代碼做最佳的優(yōu)化，提高運行速度；5） 能夠最大限度地發(fā)揮硬件的功能。4.2主程序設(shè)計4. 2.1主程序設(shè)計首先要給傳感器預(yù)熱三分鐘，因為MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器在不通 電存放一段時間后，再次通電時，傳感器不能立即正常采集煙霧信息，需要一段 時間預(yù)熱。程序初始化結(jié)束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。本論文的主程序設(shè)計先對傳 感器預(yù)熱三分鐘，預(yù)熱同時，對傳感器加熱絲故障檢測，采用軟件方式檢測傳感 器加熱絲或電纜線是否斷線或者接觸不良。AT89C52單片機對傳感器檢測的煙霧濃度信號進行A/D轉(zhuǎn)換、平均值法濾波、 線性化處理后，將濃度值與報警限設(shè)定值相比較，判斷是否報警。同時送入數(shù)碼 管顯示煙霧濃度值。主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能設(shè)置，中斷子程序等， 使報警器功能更加完善，給用戶帶來便利。4. 2. 2主程序初始化給傳感器預(yù)熱后，程療:開始執(zhí)行初始化子程序，這部分實現(xiàn)的功能包括各種 I/O 口輸入輸出狀態(tài)的