煙霧檢測(cè)器設(shè)計(jì)學(xué)士畢業(yè)論文

1、目錄1 功能說(shuō)明32 感煙火災(zāi)探測(cè)器的介紹32.1 離子感煙探測(cè)器32.2 光電感煙探測(cè)器42.3 兩者比較42.4其他感煙探測(cè)器53 MC14468傳感器63.1 MC14468的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理63.2 MC14468傳感器應(yīng)用舉例74 AT89C51單片機(jī)94.1 AT89C51單片機(jī)管腳說(shuō)明94.2 AT89C51單片機(jī)振蕩器特性114.3 AT89C51單片機(jī)芯片擦除125 無(wú)線收發(fā)芯片nRF401126 RFID系統(tǒng)157 煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)157.1煙霧檢測(cè)器總體結(jié)構(gòu)157.2煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)168 煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)208.1 軟件設(shè)計(jì)208.2軟件設(shè)計(jì)流程圖229 智

2、能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)239.1 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用239.2 智能探測(cè)器數(shù)量的確定2310 軟件設(shè)計(jì)程序清單及部分注釋24參 考 文 獻(xiàn)271 功能說(shuō)明電子科技的飛速發(fā)展，給古老的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的變革，現(xiàn)代的電子技術(shù)的研發(fā)，產(chǎn)生了一系列的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)是樓層不斷加高，這主要是從緩解城市用地的緊張的角度出發(fā)，同時(shí)還便于集中供電、供熱 、供氣，便于集中管理和控制?，F(xiàn)在，不論是 普通型（比如民用住宅）還是豪華型（比如高級(jí)賓館）的高層建筑，都日益重視防火和安全技術(shù)的普及應(yīng)用。因?yàn)槠錁菍佣?、人員密集，如果發(fā)生火災(zāi)，疏散困難，撲救也困難，勢(shì)必造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損

3、失。為了保障高層建筑的安全可靠，必須設(shè)計(jì)出具有可靠性高、實(shí)時(shí)性好的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防系統(tǒng)，其要求是：(1)當(dāng)有火情發(fā)生時(shí)，能以最快的速度檢測(cè)報(bào)警，并能檢測(cè)火情發(fā)生的具體地點(diǎn)（特定的地址編碼）；(2)經(jīng)查實(shí)確認(rèn)后，能及時(shí)的通報(bào)消防部門滅火；(3)系統(tǒng)本身應(yīng)有自身故障檢測(cè)的功能，如系統(tǒng)欠電壓報(bào)警和自檢功能等，保證自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)功能完好；(4)較高的系統(tǒng)抗干擾能力，防止系統(tǒng)發(fā)生誤報(bào)警。目前，雖然已經(jīng)有多種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，但大多還屬于脫機(jī)方式，最終要靠人來(lái)聯(lián)系消防部門，往往由于不能及時(shí)報(bào)警而造成巨大損失。如果能夠以在線的方式直接工作，將很大程度上減輕財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。我們正是著眼于這一問(wèn)題，力圖從根

4、本上解決脫機(jī)信號(hào)傳輸方式存在的問(wèn)題，直接將信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)發(fā)送給主控室或消防部門，達(dá)到第一時(shí)間救火、滅火的目的1。2 感煙火災(zāi)探測(cè)器的介紹2.1 離子感煙探測(cè)器離子型煙霧報(bào)警器，它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各向正負(fù)電極移動(dòng)。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧進(jìn)入外電離室，煙霧達(dá)到3.0%/ft時(shí)就干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，使電流，電壓就有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是就發(fā)出了信號(hào)達(dá)到報(bào)警的目的2。由于離子煙霧報(bào)警器對(duì)小粒子較敏感，所以在烹飪時(shí)會(huì)有較快的反應(yīng)。如果你遇到過(guò)這類問(wèn)題，你可以有以下幾種選擇： (1)將

5、煙霧報(bào)警器安裝在離烹飪的地方較遠(yuǎn)處，那么煙霧粒子到達(dá)報(bào)警器時(shí)就會(huì)變?nèi)鹾芏?，如果你選擇了這種方法，就應(yīng)該弄清楚空氣的流動(dòng)方向。否則也起不到什么效果。 (2)安裝一個(gè)光電煙霧報(bào)警器。當(dāng)發(fā)生的火災(zāi)產(chǎn)生的是較小的粒子，你可能失去較早報(bào)警的機(jī)會(huì)，但是你也省去多個(gè)煙霧報(bào)警器失靈的麻煩。 (3)安裝一個(gè)離子/光電聯(lián)合煙霧報(bào)警器。如果兩種傳感器結(jié)合在一起，離子傳感器的敏感度可以設(shè)置的小一些，這樣裝置就會(huì)減少誤報(bào)，同時(shí)你也可以擁有一個(gè)對(duì)蔓延快的熊熊大火和蔓延較慢的悶燒的火災(zāi)都有較大靈敏度的煙霧報(bào)警器。 (4)安裝一個(gè)有靜音功能的離子煙霧報(bào)警器。這樣你可以讓報(bào)警器降低靈敏度15分鐘，抽煙或做飯時(shí)避免刺耳的報(bào)警聲。

6、2.2 光電感煙探測(cè)器光電式感煙探測(cè)器由光源、光電元件和電子開關(guān)組成。利用光散射原理對(duì)火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行探測(cè)，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。按照光源不同，可分為一般光電式、激光光電式、紫外光光電式和紅外光光電式等4種3。光電型煙霧報(bào)警器，它有一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過(guò)透鏡射到光敏元件上，電路維持正常，如果有煙霧從中阻隔，到達(dá)光敏元件上的光就顯著減弱，達(dá)到3.0%/ft時(shí)光敏元件就把光強(qiáng)的變化變成電的變化，通過(guò)放大電路向人們報(bào)警。光電感煙探頭是一種檢測(cè)燃燒產(chǎn)生的煙霧微粒的火災(zāi)探測(cè)器。光電感煙作為前期、早期火災(zāi)報(bào)警是非常有效的。對(duì)于要求火災(zāi)損失小的重要地點(diǎn)，火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)

7、生大量的煙和少量的熱，很少或沒(méi)有火焰輻射的火災(zāi)，都適合選用4。2.3 兩者比較離子煙霧報(bào)警器對(duì)微小的煙霧粒子的感應(yīng)要靈敏一些，對(duì)各種煙能均衡響應(yīng)；而前向式光電煙霧報(bào)警器對(duì)稍大的煙霧粒子的感應(yīng)較靈敏，對(duì)灰煙、黑煙響應(yīng)差些。當(dāng)發(fā)生熊熊大火時(shí)，空氣中煙霧的微小粒子較多，而悶燒的時(shí)候，空氣中稍大的煙霧粒子會(huì)多一些。如果火災(zāi)發(fā)生后，產(chǎn)生了大量的煙霧的微小粒子，離子煙霧報(bào)警器會(huì)比光電煙霧報(bào)警器先報(bào)警。這兩種煙霧報(bào)警器時(shí)間間隔不大，但是這類火災(zāi)的蔓延極快，此類場(chǎng)所建議安裝離子煙霧報(bào)警器較好。另一類是悶燒火災(zāi)發(fā)生后，產(chǎn)生了大量的稍大的煙霧粒子，光電煙霧報(bào)警器會(huì)比離子煙霧報(bào)警器先報(bào)警，這類場(chǎng)所建議安裝光電煙霧報(bào)

8、警器。如果你想將兩者的長(zhǎng)處兼而有之，你可以在要求安裝煙霧報(bào)警器的地方將兩種煙霧報(bào)警器都安上。2.4其他感煙探測(cè)器紅外光束感煙探測(cè)器采用UV185260nm火焰窄光譜信號(hào)軌對(duì)軌采集/全脈沖分析技術(shù)（PPW）設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)探測(cè)器的易受干擾的弱點(diǎn)。采用斜率遞增信號(hào)檢測(cè)技術(shù)（PAM）對(duì)探測(cè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高了探測(cè)器的穩(wěn)定性及持續(xù)使用性。保證了探測(cè)器在盡量降低誤報(bào)的同時(shí)，快速完成火焰識(shí)別檢測(cè)火情的能力，通過(guò)CPU對(duì)探測(cè)管監(jiān)控，延長(zhǎng)了探測(cè)管的使用壽命。探測(cè)器適用于各類：油庫(kù)、酒庫(kù)、飛機(jī)庫(kù)、化工設(shè)備場(chǎng)所、軍事設(shè)備場(chǎng)所、液化氣站、電站等火災(zāi)萌發(fā)時(shí)無(wú)陰燃階段或較少陰燃階段，而以直接產(chǎn)生明火為主的場(chǎng)所。具有較高

9、的抗干擾能力，不受風(fēng)雨、高溫、高濕及自然人工光源等影響，可良好工作于室內(nèi)環(huán)境5。 探測(cè)器采用六線制連接方式（兩根電源線，兩根火警觸點(diǎn)線，兩根故障觸點(diǎn)線），報(bào)警時(shí)火警觸點(diǎn)由常開變常閉，報(bào)故障時(shí)故障觸點(diǎn)由常閉變常開，可與任意廠家的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連接。還有一種叫管道抽吸式感煙探測(cè)器，它的工作原理與光電感應(yīng)探測(cè)器中另一種散射型相似，通過(guò)煙霧的反射或散射產(chǎn)生光敏電流，主要用在船舶上。近年來(lái)還出現(xiàn)了激光感煙探測(cè)器，它也是利用光電感應(yīng)原理，不同的是光源改用激光束。這種探測(cè)器采用半導(dǎo)體器件，體積小、價(jià)格低、耐震動(dòng)、壽命長(zhǎng)，很有發(fā)展前途6。 3 MC14468傳感器3.1 MC14468的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理煙霧檢

10、測(cè)器MC144671和MC14468是美國(guó)摩托羅拉（MOTOROLA）公司生產(chǎn)的離子感煙探測(cè)報(bào)警專用芯片，為大規(guī)模CMOS電路構(gòu)造。它只需外接一個(gè)離子源和用于安裝離子源的離子室及少量的外部元件，即完成煙霧探測(cè)、報(bào)警的功能。當(dāng)探測(cè)到煙霧時(shí)，它能通過(guò)外接的壓電式換能器和內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出報(bào)警聲。它主要具有以下一些特點(diǎn)：(1)內(nèi)置高輸入阻抗的場(chǎng)效應(yīng)管和比較器；(2)內(nèi)含壓電式蜂嗚器的驅(qū)動(dòng)電路，可以直接驅(qū)動(dòng)蜂嗚器；(3)探測(cè)信號(hào)輸入端具有保護(hù)二極管；(4)電池欠壓報(bào)警，電池電壓報(bào)警點(diǎn)可通過(guò)外接電阻設(shè)置；(5)探測(cè)閥值即靈敏度可通過(guò)電阻進(jìn)行設(shè)置；(6)具有電池極性反接保護(hù)功能（僅MC144671具有）；

11、(7)MC14468還具有一個(gè)I/O腳，允許40個(gè)報(bào)警單元相互連接在一起，組成一個(gè)多點(diǎn)報(bào)警區(qū)域系統(tǒng)。MC144671和MC14468為雙列直插式（DIP）16腳封裝，其引腳如圖3.1所示。由圖可看出它具有直接同離子室中的各極相連的引腳和發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)輸出腳等。MC144671和MC14468內(nèi)含有振蕩器、定時(shí)器、鎖存器、報(bào)警控制邏輯電路和高輸入阻抗的比較器、電阻網(wǎng)絡(luò)等。沒(méi)有檢測(cè)到煙霧時(shí)，MC144671和MC14468的內(nèi)部振蕩器振蕩周期為1.67S。每個(gè)1.67S周期內(nèi)，內(nèi)部的電源都提供給整個(gè)芯片工作。除了LED閃亮、電池欠壓告警和有煙霧報(bào)警期間，它都不停地檢測(cè)有無(wú)煙霧，每24個(gè)周期檢測(cè)一次

12、電池電壓是否正常，它是通過(guò)與比較器中的一個(gè)齊納穩(wěn)壓二極管相比較而得出，因?yàn)檎麄€(gè)探測(cè)裝置對(duì)功耗的要示比較高，所以經(jīng)12腳接的振蕩電容應(yīng)該選低泄漏的電容，以提高電池使用壽命7。圖3.1 MC14468與MC14467-1引腳功能當(dāng)MC144671或MC14468一旦檢測(cè)到有煙霧時(shí)，振蕩器的振蕩周期變?yōu)?0MS，壓電蜂鳴器振蕩驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)，啟動(dòng)使能輸出為維持高電平160MS后，停止80MS。在停止期間，繼續(xù)檢測(cè)煙霧的變化，這時(shí)如果沒(méi)有檢測(cè)到煙霧，則禁止蜂鳴器振蕩電路振蕩，將不發(fā)出報(bào)警聲。在煙霧報(bào)警過(guò)程中，將禁止電池欠壓報(bào)警，同時(shí)LED發(fā)光二極管指示燈閃亮，頻率約為1Hz。檢測(cè)輸入端的鄰近腳均設(shè)置有隔

13、離保護(hù)，這三個(gè)腳的輸入端電壓必須在100MV以內(nèi)，以維持其泄漏電流最小化，提高其測(cè)量精度，15腳檢測(cè)輸入端內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)二極管，防止靜電干擾等引起場(chǎng)效應(yīng)管損壞。煙霧檢測(cè)的靈敏度和電池欠壓告警值可通過(guò)外接電阻來(lái)設(shè)置，它們共用一個(gè)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)3腳將一電阻接到VDD，可設(shè)置電池欠壓告警電壓值，通過(guò)13腳將一電阻接至VSS可設(shè)置靈敏度級(jí)別；靈敏度級(jí)別的設(shè)置也可以通過(guò)改變離子室的結(jié)構(gòu)或離子源的強(qiáng)度。電池欠壓告警值一般設(shè)置為7.0V左右8。MC14467-1和MC14468還可以工作于一種自控模式，用來(lái)檢測(cè)裝置的工作狀態(tài)，將1腳接至VDI可模擬檢測(cè)出有煙情況。MC14468還有一個(gè)I/O腳，可將40

14、個(gè)檢測(cè)單元構(gòu)成的一個(gè)多點(diǎn)探測(cè)區(qū)域，在得電后的三個(gè)振蕩器周期內(nèi)，I/O引腳處于無(wú)效狀態(tài)，以消除其它單元的意外變化引起的誤報(bào)警等。為提高噪聲抑制能力，它同其它單元信息交換主要采用電流傳輸方式9。3.2 MC14468傳感器應(yīng)用舉例我們用MC 14468設(shè)計(jì)的TA-JY-9708型家用火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警器的原理，離子室中的離子電流隨著探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的煙霧變化而變化，從而產(chǎn)生微弱的電壓變化傳的檢測(cè)端15,由MC14468內(nèi)部的邏輯處理電路處理后，啟動(dòng)蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)外接的C10、R10、R9形成調(diào)制的變頻輸出，從而推動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。通過(guò)報(bào)普聲音和發(fā)光二極管V1的閃爍等來(lái)判定所處的各種狀態(tài)。

15、當(dāng)V1發(fā)光二極管閃亮，并且蜂鳴器發(fā)出刺耳的音頻報(bào)警聲時(shí)，為本處有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。當(dāng)只有刺耳的報(bào)警聲，而發(fā)光二極管不閃亮?xí)r，為本區(qū)域探測(cè)網(wǎng)中其他地方報(bào)警，提醒用戶注意危險(xiǎn)。當(dāng)為一短促的嘟嘟聲，且V1發(fā)光二極管閃亮?xí)r，為電池欠壓告警，提醒用戶更換電池。當(dāng)為一短促的嘟嘟聲，且V1發(fā)光二極管不亮，則為探測(cè)報(bào)警器的靈敏度級(jí)別有所降低，提醒用戶進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)，以提高其探測(cè)靈敏度。同時(shí)不同狀態(tài)的閃亮頻率還有所區(qū)別。蜂鳴器XI共有三個(gè)級(jí)，分別為B極、S極、F極，系美國(guó)進(jìn)口，由中美合資南京華鋒電子有限公司經(jīng)銷。B1為9V疊層電池，探測(cè)報(bào)警器處于監(jiān)控狀態(tài)時(shí)電流只有10 A左右，所以一般情況下電池至少可以使用一年以上

16、。圖3.2中，R8用來(lái)設(shè)置電池欠壓告警值可以根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行調(diào)整；R7用來(lái)設(shè)置探測(cè)靈敏度，R4為定時(shí)電阻，一般選用8.2 M。V1可選用目前市場(chǎng)上新推出的高亮度發(fā)光二極管，以減少損耗。R1、R2、V2和V3是當(dāng)接成區(qū)域報(bào)警網(wǎng)時(shí)用來(lái)保護(hù)芯片免遭意外干擾或靜電等造成損壞。離子室所用放射源可選用镅241(Am241)，強(qiáng)度約0. 8微居里即可。探測(cè)報(bào)警器安裝后，一般每一個(gè)月要自檢一次，檢查報(bào)警等各種功能是否正常，為此設(shè)里了一自檢按鈕，安裝在先體的外部供用戶自檢使用.整個(gè)裝置內(nèi)設(shè)有金屬屏蔽層，可防止外部各種信號(hào)干擾。內(nèi)置離子源強(qiáng)度較小，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，不會(huì)對(duì)人體有傷害，符合有關(guān)規(guī)范要求10。圖3.2

17、 TA-JY-9708型家用火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警器原理圖類似MC14467-1和MC14468的芯片還有家托羅拉公可生產(chǎn)的MC14678和MC14570。它們的基本工作原理相同，只是因其內(nèi)部無(wú)電池欠壓告警電路，只能通過(guò)外接集中供電電源頭實(shí)現(xiàn).比較實(shí)用于一個(gè)較大的住宅小區(qū)，采用統(tǒng)一的電源并在布線時(shí)引至每一安裝此裝置的居民家中即可11。4 AT89C51單片機(jī)4.1 AT89C51單片機(jī)管腳說(shuō)明AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱

18、單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案12。AT89C51管腳（如圖4.1所示）說(shuō)明：VCC:供電電壓。GND:接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，

19、此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位

20、。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：口管腳備選功能P3.0 RXD(串行輸入口)P3.1 TXD(串行輸出口)P3.2 /INT0(外部中斷0)P3.3 /INT1(外部中斷1)P3.4

21、T0(記時(shí)器0外部輸入)P3.5 T1(記時(shí)器1外部輸入)P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可

22、在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTA

23、L1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。圖4.1 AT89C51管腳圖4.2 AT89C51單片機(jī)振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。4.3 AT89C51單片機(jī)芯片擦除整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被

24、寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM,定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。5 無(wú)線收發(fā)芯片nRF401nRF401（如表5.1和表5.2）是北歐集成電路公司最新推出的單片無(wú)線收發(fā)一體的芯片，采用藍(lán)牙核心技術(shù)設(shè)計(jì)，在一個(gè)20腳的芯片中包括了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制、FSK解調(diào)、多頻道切換等，是目前集成度最高的無(wú)線數(shù)傳產(chǎn)品，具有

25、性能優(yōu)異、功耗低、使用方便等特點(diǎn)，nRF401 的外圍元件很少，只包括一個(gè)基準(zhǔn)晶振和幾個(gè)無(wú)源器件，沒(méi)有調(diào)試部件，這給研制及生產(chǎn)帶來(lái)了極大的方便。nRF401采用抗干擾能力強(qiáng)的FSK調(diào)制方式，工作頻率穩(wěn)定可靠，外圍元件少，便于設(shè)計(jì)生產(chǎn)，功耗極低，適合于便攜及手持產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，由于采用了低發(fā)射功率，高接收靈敏度的設(shè)計(jì)，滿足無(wú)線電管制要求，無(wú)需使用許可證，是目前低功率無(wú)線數(shù)傳的理想選擇，可廣泛用于遙控、遙測(cè)、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、身份識(shí)別、非接觸RF智能卡、小型無(wú)線數(shù)據(jù)終端、安全防火系統(tǒng)、無(wú)線遙控系統(tǒng)、生物信號(hào)采集、水文氣象監(jiān)控、機(jī)器人控制、無(wú)線232

26、數(shù)據(jù)通信、無(wú)線數(shù)字語(yǔ)音等。nRF401無(wú)線收發(fā)芯片性能領(lǐng)先業(yè)界，其顯著特點(diǎn)是外圍元件較少(約10個(gè))，在設(shè)計(jì)上充分考慮了用戶編程和使用的方便，例如nRF401可以直接接單片機(jī)串口發(fā)送接收數(shù)據(jù)，而無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，其他的單片RF收發(fā)芯片一般都需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼后才能發(fā)送，采用曼徹斯特編碼不僅增加了編程的復(fù)雜性，而且傳輸效率低，實(shí)際速率僅為標(biāo)稱的一半，不能滿足實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?。而nRF401系列獨(dú)特的技術(shù)可以直接傳送單片機(jī)串口數(shù)據(jù)，目前還沒(méi)有其他廠商能做到這一點(diǎn)。nRF401是目前外接元件最少的單片RF收發(fā)芯片之一，采用易于獲得的4MHZ晶振，通過(guò)頻率合成器合成433MHZ的工作頻

27、率，大大降低了成本，增加了使用的靈活性，而其他產(chǎn)品大多需要外接昂貴的變?nèi)荻O管或表面波振子。圖5.1給出了nRF401的應(yīng)用電路13。表5.1 NRF401引腳功能表PinNamePin functionDescription1XC1輸入?yún)⒖颊袷幤鬏斎攵?VDD電源電源端口 (+3-5V DC)3VSS地地 (0V)4FILT1輸入濾波器接入端口5VCO1輸入壓控振蕩電感端口6VCO2輸入壓控振蕩電感端口7VSS地地 (0V)8VDD電源電源端口 (+3-5V DC)9DIN輸入發(fā)射數(shù)據(jù)輸入10DOUT輸出接收數(shù)據(jù)輸出11RF_PWR輸入射頻功率設(shè)置12CS輸入通道選CS="0&qu

28、ot;=>433.92MHz(Channel#1)CS="1"=>434.33MHz(Channel#2)13VDD電源電源端口 (+3-5V DC)14VSS地地 (0V)15ANT2輸入/輸出天線接口16ANT1輸入/輸出天線接口17VSS地地 (0V)18PWR_UP輸入電源 開/關(guān)PWR_UP="1" =>Power up (Operating mode)PWR_UP="0" =>Power down (Standby mode)19TXEN輸入工作模式TXEN = "1" =>

29、; Transmit modeTXEN = "0" => Receive mode20XC2輸出參考振蕩器輸出端表5.2 nRF401電氣性能參數(shù)ParemetersValueUnit工作頻道433.92/434.33MHz調(diào)制方式FSK頻偏15KHz謝頻輸出功率 0.4k,3v10dBm接收靈敏度0.4k,BR=20 kbit/s BER<10-105dBm最大傳送數(shù)碼率20K bit/s適用電壓范圍2.75.25V接收狀態(tài)功耗250uA發(fā)射狀態(tài)功耗 -10 dBM 8mA等待狀態(tài)功耗88uA圖5.1 nRF401的應(yīng)用電路6 RFID系統(tǒng)RFID即

30、為非接觸的識(shí)別系統(tǒng)，它是一種從20世紀(jì)90年代興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子數(shù)據(jù)載體（稱應(yīng)答器）之中。RFID是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，只有兩個(gè)基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）組成。然而，應(yīng)答器的能量供應(yīng)已及應(yīng)答器與閱讀器之間的數(shù)據(jù)交換不是通過(guò)電流的 觸點(diǎn)接通而是通過(guò)磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)，這方面采用了無(wú)線電和雷達(dá)技術(shù)。射頻識(shí)別是無(wú)線電頻率識(shí)別的簡(jiǎn)稱，即通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行識(shí)別。同其它識(shí)別系統(tǒng)相比，射頻識(shí)別系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，因此，射頻識(shí)別系統(tǒng)開始占據(jù)巨大的銷售市場(chǎng)。這方面的例子有

31、：用非接觸IC卡做短距離公共交通車票、公路收費(fèi)系統(tǒng)以及在安全系統(tǒng)，銀行，醫(yī)院，商店，賓館以及個(gè)人通信等場(chǎng)所廣泛應(yīng)用的無(wú)線呼叫系統(tǒng)，該系統(tǒng)與其他有線通信系統(tǒng)相比有著性能及成本的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于該系統(tǒng)在后面我們將較詳細(xì)地?cái)⑹?4。7 煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1煙霧檢測(cè)器總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)由兩部分組成：檢測(cè)發(fā)射部分和接收控制部分，其結(jié)構(gòu)如圖7.1和圖7.2所示。檢測(cè)發(fā)射部分和接收控制部分，二者均采用單片機(jī)控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。由于采用了nRF401單片射頻收發(fā)器，從而達(dá)到了無(wú)線傳輸?shù)哪康?，能迅速的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，方便及時(shí)的控制火情。檢測(cè)發(fā)射端和接收控制端選用了目前市場(chǎng)上已經(jīng)成熟的高性能芯片，其外圍電路結(jié)構(gòu)

32、簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，可靠實(shí)用。系統(tǒng)由三大芯片互相配合構(gòu)成，檢測(cè)裝置采用了Motorola公司生產(chǎn)的具有聲光報(bào)警電路的MC14468芯片，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)并行檢測(cè)，配合外圍電路可構(gòu)成多點(diǎn)煙霧報(bào)警系統(tǒng)，其應(yīng)用電路如圖3.3所示。 無(wú)線收發(fā)器采用美國(guó)Nordic公司最新推出的基于無(wú)線通信的 nRF401型單片射頻收發(fā)器，它采用了無(wú)線通信和FSK（頻移鍵控）調(diào)制解調(diào)技術(shù)，工作頻率穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng)，不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便，其應(yīng)用電路如圖3.4所示。由于采用低發(fā)射功率和高接收靈敏度的設(shè)計(jì)方案，因此不受無(wú)線電管理?xiàng)l例的限制，無(wú)須辦理許可證。nRF401的引入是本系統(tǒng)的突出特點(diǎn)之一，它極大的提高

33、了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，這對(duì)安全系統(tǒng)是相當(dāng)重要的。單片機(jī)采用AT89C51，它不但是MC14468與nRF401之間的橋梁，還起著控制各芯片時(shí)鐘周期相互配合的作用，這也是相當(dāng)重要的一環(huán)。由于本系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件容易實(shí)現(xiàn)，因此不需要對(duì)AT89C51進(jìn)行特別的擴(kuò)展13。聲光報(bào)警發(fā)射單片機(jī)AT89C51射頻收發(fā)器nRF401智能傳感器MC14468圖7.1 檢測(cè)發(fā)射端框圖LED顯示單片機(jī)AT89C51射頻收發(fā)器 nRF401發(fā)射報(bào)警接收?qǐng)D7.2 接收控制端框圖7.2煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)MC系列芯片MC14468為離子型煙霧檢測(cè)器報(bào)警芯片，是目前市場(chǎng)上很流行的集火災(zāi)檢測(cè)與報(bào)警于一體的智能傳感器。當(dāng)檢測(cè)到煙霧

34、顆粒時(shí)，它能驅(qū)動(dòng)其外圍連接的壓電陶瓷蜂鳴器或壓電式揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲，與此同時(shí)，還驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED）以1Hz的頻率閃爍發(fā)光，利用聲光報(bào)警達(dá)到煙霧報(bào)警的最佳效果16。MC14468的1腳（檢測(cè)輸出端）直接接單片機(jī)的INT0（如圖7.3），當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)，其輸出的高電平通過(guò)INT0控制單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T0工作，定時(shí)一段時(shí)間，T0溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)（房間號(hào)或之前對(duì)系統(tǒng)的有意義編碼）給單片射頻收發(fā)器nRF401。在檢測(cè)到煙霧時(shí)，MC14468自身的100mv的滯后電壓會(huì)防止其他外界因素（如飛蟲）造成誤報(bào)警，輔以單片機(jī)產(chǎn)生一定的延時(shí)，更能提高系統(tǒng)可靠性。每次T0計(jì)時(shí)開始時(shí)，

35、要由軟件重新置初值，從而不會(huì)因定時(shí)期間MC14468管腳1上的信號(hào)消失或變低而導(dǎo)致下次運(yùn)行出錯(cuò)17。圖7.3 MC14468構(gòu)成的煙霧檢測(cè)報(bào)警電路nRF401是集發(fā)射接收為一體的無(wú)線數(shù)傳芯片，它是一個(gè)為433MHZ頻段設(shè)計(jì)的真正單片機(jī)UHF無(wú)線收發(fā)芯片，采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)。最高工作速度可達(dá)20k發(fā)射功率可以調(diào)整，最大為+10dBm。nRF401集成度高，工作頻率穩(wěn)定可靠，外圍元器件少，功率極低，適合便攜式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在以下設(shè)計(jì)的電路中(如圖7.4)通過(guò)AT89C51的P2.5口控制射頻芯片的PWR_UP，使其為“1”時(shí)表示進(jìn)入正常工作模式，為“0”時(shí)表示進(jìn)入待機(jī)模式；P2.6接射頻芯片的C

36、S，控制發(fā)送接收頻率，為“1”表示工作頻率為434.32MHZ。為“0”表示工作頻率為433.92MHZ。P2.7控制射頻芯片的TXEN端，使其為“1”表示進(jìn)入發(fā)送模式，為“0”表示進(jìn)入接收模式18。nRF401的串行口直接與單片機(jī)的串行口連接（DIN接TXD,DOUT接RXD），TXEN端的高/低電平由軟件設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)nRF401發(fā)射模式與接收模式之間的相互切換。當(dāng)需要發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，由晶振電路產(chǎn)生的4MHZ頻率作為其內(nèi)部鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率，經(jīng)鎖相環(huán)和壓控振蕩器進(jìn)行N倍頻后，中心頻率f0成為433.9MHZ或434.33MHZ（雙頻道），調(diào)制后，f=f0±f=f0±15 kHz

37、（該芯片調(diào)制度為±15 kHz），最后經(jīng)功率放大器放大后從PCB天線上發(fā)射出去19。相比于檢測(cè)發(fā)射端電路，接收控制電路更簡(jiǎn)單。各引腳引線方法基本相同，只是軟件實(shí)現(xiàn)稍有不同。它可直接采用多位LED顯示，不用擴(kuò)展任何接口。nRF401從PCB天線上收到調(diào)頻信號(hào)時(shí)，單片機(jī)置TXEN端為低電平，功率放大器被關(guān)斷從而進(jìn)入接收狀態(tài)。調(diào)頻信號(hào)依次經(jīng)低噪音放大器放大，經(jīng)混頻器（其作用是抵消本機(jī)發(fā)送器與接收器之間的高頻干擾）變成中頻，再經(jīng)帶通濾波器濾波和調(diào)制器解調(diào)后，成為數(shù)據(jù)輸出。這時(shí)單片機(jī)切換到發(fā)射模式，回送握手信號(hào)，nRF401把得到的數(shù)據(jù)輸送給單片機(jī)，經(jīng)處理后從P1口輸出到LED上顯示（火情來(lái)源

38、地）同時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警20。圖7.4 無(wú)線發(fā)射電路如前所述，AT89C51單片機(jī)片內(nèi)帶有一個(gè)4k字節(jié)的Flash可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器，這就決定了在某些方面其自身的優(yōu)越性。眾所周知，編寫程序絕大多數(shù)需要反復(fù)調(diào)試，數(shù)次修改AT89C51的可擦除可編程特性極大的方便了編程者的調(diào)試修改工作，因此，在RFID系統(tǒng)中，AT89C51單片機(jī)得到了充分的應(yīng)用。下面將以無(wú)線呼叫系統(tǒng)為例，系統(tǒng)包括發(fā)射和接收兩部分：發(fā)射部分由按鍵、AT89C51單片機(jī)控制器和nRF401芯片組成；接收部分由nRF401、AT89C51單片機(jī)控制器和LED顯示以及蜂鳴器報(bào)警組成。在發(fā)射器中有約定的數(shù)據(jù)代碼，當(dāng)按鍵式將數(shù)據(jù)代碼送入n

39、RF401芯片，由它向外發(fā)射，同時(shí)接收部分由單片機(jī)控制nRF401芯片接收數(shù)據(jù)代碼并顯示報(bào)警，為了增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性，發(fā)射器中的數(shù)據(jù)代碼可以通過(guò)接口電路即時(shí)的輸入，并且接收器接收到信號(hào)后反饋信息給發(fā)射器，即采用半雙工的工作方式。圖7.5為上電復(fù)位電路，在此我們采取手動(dòng)復(fù)位的方式。圖7.6為AT89C51發(fā)射控制部分電路，其實(shí)際功能是當(dāng)按鍵按下時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，從而在聽覺(jué)上提醒操作者操作成功。同時(shí)，因?yàn)锳T89C51內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器，31腳接高電平（VCC）,單片機(jī)啟動(dòng)后直接在內(nèi)部讀取指令。圖7.7為接收電路示意圖，它由接收芯片nRF401、并行接口芯片8155、單片機(jī)AT89C51及共陰極LE

40、D和語(yǔ)音報(bào)警提示電路等組成。CH1000是一種專為蜂鳴器設(shè)計(jì)的雙極性集成電路，當(dāng)nRF401接收到信號(hào)之后，其輸出驅(qū)動(dòng)外接壓電片HD發(fā)出報(bào)警聲。單片機(jī)通過(guò)并行口接口8155驅(qū)動(dòng)LED顯示21。圖7.5 上電復(fù)位電路圖7.6 AT89C51控制電路圖7.7 無(wú)線呼叫系統(tǒng)接收電路8 煙霧檢測(cè)器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)8.1 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，要注意nRF401模塊工作模式切換時(shí)，編程中要做相應(yīng)的延時(shí)處理。另外一個(gè)值得注意的問(wèn)題是在無(wú)線呼叫系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)同時(shí)有幾個(gè)發(fā)射器處于接收器的工作范圍內(nèi)，這樣當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)射器同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)相互的干擾(碰撞)，所以就必須制定適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞健?/p>

41、一般在RFID系統(tǒng)中有兩種不同的基本通信方式：第一種通信方式：從接收器到發(fā)射器的數(shù)據(jù)傳輸為第一種通信形式。發(fā)送的數(shù)據(jù)流同時(shí)被所有的發(fā)射器接收，此方式稱為“無(wú)線廣播”(Radio)。第二種通信方式:在接收器的應(yīng)答范圍內(nèi)有多個(gè)發(fā)射器的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給閱讀器，這種通信方式稱為多路存取。這是RFID系統(tǒng)中的主要通信方式之一22。 RFID系統(tǒng)是個(gè)小的無(wú)線局域網(wǎng)，所以應(yīng)選用比較簡(jiǎn)單的多路存取方法?？梢允褂迷赗FID系統(tǒng)中的多路存取方法有ALOHA法，時(shí)隙ALOHA法，動(dòng)態(tài)時(shí)隙ALOHA法，“二進(jìn)制搜索”算法和“動(dòng)態(tài)二進(jìn)制搜索”算法等，在我們的無(wú)線呼叫系統(tǒng)中使用的是“動(dòng)態(tài)二進(jìn)制搜索”算法，這種算法有效地避免

42、了通信碰撞問(wèn)題。使用RF技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)很容易受外界的千擾：使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)發(fā)生改變導(dǎo)致錯(cuò)誤。校驗(yàn)是用以識(shí)別并以一定的措施進(jìn)行數(shù)據(jù)校正的方法。在電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的校驗(yàn)方法有循環(huán)冗余校驗(yàn)法(CRC)、海明碼、奇偶校驗(yàn)碼等，本設(shè)計(jì)中采用最為簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)碼奇偶校驗(yàn)碼。奇偶校驗(yàn)是一種簡(jiǎn)單的廣泛使用的校驗(yàn)方法。這種方法是把個(gè)奇偶校驗(yàn)位組合到每一字節(jié)中，并被傳輸，即每字節(jié)發(fā)送九位，在數(shù)據(jù)傳輸前必須確定是用偶數(shù)校驗(yàn)還是用奇數(shù)校驗(yàn)，以保證發(fā)射器和接收器二者都用同樣的方法進(jìn)行校驗(yàn)。本設(shè)計(jì)采用偶數(shù)校驗(yàn)23。初始化主要是指對(duì)定時(shí)器工作方式寄存器、中斷寄存器、串口工作方式寄存器等的設(shè)定。當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)，先由定時(shí)器T0定時(shí)一

43、段時(shí)間，在此期間，如以智能檢測(cè)到煙霧，確認(rèn)有火情存在，T0溢出中斷，開始發(fā)送數(shù)據(jù)（可以是火情地址編碼），經(jīng)由nRF401的PCB天線發(fā)射出去。INT0被設(shè)置為下降沿觸發(fā)，如果定期間MC14468管腳1信號(hào)消失或變低，都會(huì)引起外部INT0中斷，計(jì)數(shù)器重新設(shè)置初值。當(dāng)接收控制端接收到數(shù)據(jù)時(shí)，回送握手信號(hào)，以示發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，同時(shí)控制壓電陶瓷蜂鳴器報(bào)警，并控制LED顯示數(shù)據(jù)；如沒(méi)接收到，即檢測(cè)發(fā)射端沒(méi)接收到應(yīng)答信號(hào)，則重新發(fā)送，直到接收到為止。TXEN端的高低電平由軟件設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)nRF401發(fā)射模式與接收模式之間的相互切換24。8.2軟件設(shè)計(jì)流程圖程序主要采用C語(yǔ)言，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)思想，總體分

44、為兩部分，如流程圖8.1所示。整個(gè)軟件系統(tǒng)有主程序和中斷程序、延時(shí)程序等子程序。主程序主要是對(duì)系統(tǒng)的初始化以及檢測(cè)處理，中斷程序主要是發(fā)送數(shù)據(jù)并通過(guò)nRF401發(fā)射出去，延時(shí)程序是為了nRF401的發(fā)射模式與接收模式之間相互切換時(shí)的需要。開始開始初始化初始化INT0中斷，重新置T0T1初值T0是否溢出中斷是否接收到第一幀數(shù)據(jù)NNN返回發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)Y是否接收到握手信號(hào)送LED顯示啟動(dòng)報(bào)警發(fā)握手信號(hào)N Y是否接收到第二幀數(shù)據(jù)發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)NYN發(fā)握手信號(hào)是否接收到握手信號(hào)Y送LED顯示發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)接收完Y發(fā)送完結(jié)束結(jié)束圖8.1 檢測(cè)發(fā)射端流程圖 接收控制端流程圖9 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9.1

45、 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)問(wèn)世，從傳統(tǒng)走向智能型是國(guó)外火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，工程技術(shù)人員必須予以充分重視。以某大型建筑群為例：該建筑群是由三棟塔樓組成，一棟為25層，一棟13層和一棟12層的塔樓由4層裙樓連接而成，建筑面積6萬(wàn)平方米，建筑高度85米，主要功能：1至4層為商場(chǎng)，5層以上為寫字樓。由于該大廈建筑面積大，探測(cè)區(qū)域廣，探測(cè)器數(shù)量非?？捎^。傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已無(wú)法滿足需要，因此，在設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)反復(fù)的方案比較，選擇了采用主從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用大容量的控制矩陣交叉查尋軟件包，以軟件編程代替硬件組合，滿足了大型工程的

46、適應(yīng)性，提高了消防聯(lián)動(dòng)的靈活性和可修改性。系統(tǒng)由主機(jī)、從機(jī)、復(fù)式器等構(gòu)成。該工程消防控制中心設(shè)于1層，主機(jī)和消防聯(lián)動(dòng)控制柜設(shè)在消防中心，從機(jī)與復(fù)式器分設(shè)于樓層內(nèi)25。9.2 智能探測(cè)器數(shù)量的確定設(shè)計(jì)時(shí)先根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定探測(cè)器的布局和設(shè)置。其規(guī)定探測(cè)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)房間至少應(yīng)設(shè)置一只火災(zāi)探測(cè)器。感煙探測(cè)器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑應(yīng)按表9.1確定。表中列出的是一個(gè)感煙探測(cè)器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑。建筑物內(nèi)往往一個(gè)探測(cè)區(qū)域的面積較大，超過(guò)一只探測(cè)器的保護(hù)面積，這時(shí)需要計(jì)算一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測(cè)器數(shù)量，可按式計(jì)算。式中:N為一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測(cè)器數(shù)量（只），N取整數(shù)，S為一個(gè)探測(cè)區(qū)域的面積（平方米），A為探測(cè)器的保護(hù)面積，K為修正系數(shù)，重點(diǎn)保護(hù)建筑取，非重點(diǎn)保護(hù)建筑取1.0。根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果，該系統(tǒng)控