【紅外火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8000字（論文）】

PAGEIV紅外火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，火災(zāi)的隱患也隨之大大增加，市場(chǎng)對(duì)于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。但隨之而來(lái)的是火災(zāi)的發(fā)生頻率及其帶來(lái)的危害、損失也不斷增加。因此，火災(zāi)檢測(cè)控制系統(tǒng)的重要性尤為突出。本文設(shè)計(jì)了一套基于增強(qiáng)型51單片機(jī)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)基于AT89S51單片機(jī)應(yīng)用的防盜、防火報(bào)警器,并引入模塊化設(shè)計(jì)的思想,從而使整個(gè)系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、實(shí)用，設(shè)計(jì)完成了火災(zāi)探測(cè)器部分和報(bào)警控制器部分的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。以紅外光譜，溫度和煙霧作為判斷火災(zāi)的依據(jù)，完成了對(duì)火災(zāi)的預(yù)警。火警探測(cè)器部分采用多路傳感器電路的探測(cè)方式，負(fù)責(zé)對(duì)防火工程的溫度、煙霧信息進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)處理，完成了RS485與單片機(jī)的串口電路設(shè)計(jì)以及單片機(jī)、傳感器、以及外圍電路的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：火災(zāi)檢測(cè)；報(bào)警系統(tǒng)；混合傳感；控制器目錄摘要 IABSTRACT II目錄 III第一章前言 11.1研究背景 11.2研究意義 21.3智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的總體方案 2第二章智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12.1單片機(jī)的選用 12.2單片機(jī)AT89C51最小系統(tǒng)模塊 22.2.1時(shí)鐘模塊電路 22.2.2復(fù)位電路 22.2.3振蕩電路 32.2.4單片機(jī)電源的設(shè)計(jì) 42.3外接采集節(jié)點(diǎn)模塊電路 42.3.1顯示電路 42.3.2鍵盤電路 62.3.3報(bào)警電路 72.4火災(zāi)采集傳感器選用 82.4.1紅外傳感器 82.4.2煙霧傳感器 92.4.3溫度傳感器 10第三章火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的軟件設(shè)計(jì) 113.1單片機(jī)編程語(yǔ)言 113.2各模塊的功能程序?qū)崿F(xiàn) 113.2.1系統(tǒng)主程序流程 113.2.2系統(tǒng)顯示流程 123.2.3溫度采集子程序 133.2.4報(bào)警子程序設(shè)計(jì) 143.2.5紅外采集子程序 143.2.6單片機(jī)中斷處理函數(shù) 15第四章系統(tǒng)焊接與測(cè)試設(shè)計(jì) 174.1火災(zāi)系統(tǒng)終端的焊接 174.2電路測(cè)試 174.3仿真與驗(yàn)證 18結(jié)論 20參考文獻(xiàn) 21PAGE22第一章前言1.1研究背景科技飛速發(fā)展,各式各樣的電子產(chǎn)品更是層出不窮,日常生活中的大部分都涉及到?？茖W(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力在生產(chǎn)中起到了很大的推動(dòng)作用,人類社會(huì)從原始到現(xiàn)在都伴隨著它的進(jìn)步?；馂?zāi)已成為我國(guó)常發(fā)性和破壞性以及影響力最強(qiáng)的災(zāi)害之一。隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加，火災(zāi)的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用的火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)有著防止和減少火災(zāi)危害、保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全的重要意義?；馂?zāi)報(bào)警控制器是一種能接收、顯示和傳遞火災(zāi)報(bào)警等信號(hào)的報(bào)警裝置，它是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的主要組成部分。火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器是監(jiān)視周圍環(huán)境狀況的“感覺(jué)器官”，而火災(zāi)報(bào)警控制器則是系統(tǒng)的“神經(jīng)”、“大腦”，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。火災(zāi)報(bào)警控制器擔(dān)負(fù)著監(jiān)視探測(cè)器及系統(tǒng)自身的工作狀況、處理火災(zāi)探測(cè)器輸出的報(bào)警信號(hào)、進(jìn)行聲光報(bào)警、指示報(bào)警的具體部位、時(shí)間及執(zhí)行相應(yīng)的輔助控制等任務(wù)。單片機(jī)問(wèn)世以來(lái)所走的路與微處理器是不同的。微處理器向著高速運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析與處理能力、大規(guī)模容量存儲(chǔ)等方向發(fā)展，以提高通用計(jì)算機(jī)的性能。其接口界面也是為了滿足外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)接口而設(shè)計(jì)的。單片機(jī)則是從工業(yè)測(cè)控對(duì)象、環(huán)境、接口特點(diǎn)出發(fā)，向著增強(qiáng)控制功能、提高工業(yè)環(huán)境下的可靠性、靈活方便的構(gòu)成應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的界面接口的方向發(fā)展。因此，單片機(jī)有著自己的特點(diǎn)，主要是:品種多樣，型號(hào)繁多。為了提高火災(zāi)檢測(cè)效率，克服傳統(tǒng)傳感器對(duì)火災(zāi)檢測(cè)方法單一、不及時(shí)等問(wèn)題，本文研究的是采用單片機(jī)為主機(jī)的防火防盜報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)盜情的實(shí)時(shí)報(bào)警,用單片機(jī)控制提高了效率,達(dá)到了更先進(jìn)的預(yù)防效果。對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,并發(fā)出警報(bào),實(shí)時(shí)滅火防偷,挽回經(jīng)濟(jì)損失有著良好的實(shí)際意義。1.2研究意義本文研究的是采用單片機(jī)為主機(jī)的防火報(bào)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)盜情的實(shí)時(shí)報(bào)警,用單片機(jī)控制提高了效率,達(dá)到了更先進(jìn)的預(yù)防效果。對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,并發(fā)出警報(bào),實(shí)時(shí)滅火防偷,挽回經(jīng)濟(jì)損失有著良好的實(shí)際意義。智能安防體系將是我國(guó)未來(lái)智能住宅建筑發(fā)展的重點(diǎn)方向,而防火、防盜報(bào)警器又是當(dāng)前報(bào)警技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn),因此開(kāi)發(fā)出能適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)需求的,低價(jià)位的、可靠性較高的、操作簡(jiǎn)單的報(bào)警系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.3智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的總體方案（1）該設(shè)計(jì)主要包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、顯示和報(bào)警模塊功能。（2）紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)由熱釋電紅外傳感器、智能語(yǔ)音報(bào)警，單片機(jī)控制電路，控制電路和相關(guān)的控制管理軟件。（3）鍵盤主要起到方便使用者的功能，使用者可以根據(jù)鍵盤的使用說(shuō)明以及自己的需要來(lái)按下按鍵從而達(dá)到自己的目的，鍵盤的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔大方，這樣很好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。（4）顯示屏幕主要是顯示使用者所按下的按鍵所對(duì)應(yīng)的數(shù)字，讓使用者能夠更加直觀的明白遠(yuǎn)程控制車輛在當(dāng)前情況下所進(jìn)行的工作。（5）89C51是遠(yuǎn)程控制語(yǔ)音播放器的核心控制部件，單片機(jī)的可編程性以及便于操作的特性都決定了使用AT89C51的核心控制作用。檢測(cè)火災(zāi)信號(hào)，當(dāng)有火災(zāi)時(shí)，熱釋電紅外傳感器來(lái)檢測(cè)火災(zāi)情況，設(shè)置監(jiān)控紅外探測(cè)人體輻射的紅外光譜轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，放大電路、比較電路、開(kāi)關(guān)的閾值，打開(kāi)閥門的閾值TTL電平AT89S51單片機(jī)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)處理操作執(zhí)行后報(bào)警電路發(fā)出警告的聲音。如果有火災(zāi)發(fā)生會(huì)自動(dòng)觸發(fā)傳感器，實(shí)現(xiàn)災(zāi)情報(bào)警通知。第二章智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)的選用微處理器AT89C51單片機(jī)作為主要控制器，是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高績(jī)效CMOS8有4k字節(jié)flash單片機(jī)可擦只讀程序存儲(chǔ)器和獲取數(shù)據(jù)128字節(jié)的隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)，設(shè)備采用ATMEL公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)，生產(chǎn)，和標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令，8-芯片，通用汽車的中央處理單元(CPU)和閃存細(xì)胞相容性[[]劉炳云,盧大偉,王慶,萬(wàn)德鈞.基于GSM的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)及報(bào)警狀態(tài)下的通信實(shí)時(shí)性分析[J].測(cè)控技術(shù).2001(08)][]劉炳云,盧大偉,王慶,萬(wàn)德鈞.基于GSM的GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)及報(bào)警狀態(tài)下的通信實(shí)時(shí)性分析[J].測(cè)控技術(shù).2001(08)圖2.1最小系統(tǒng)圖2.2單片機(jī)AT89C51最小系統(tǒng)模塊2.2.1時(shí)鐘模塊電路DS1302是一個(gè)高性能、低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302和微控制器連接只需要三行，采用三線SPI接口與CPU同步通信發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)或多個(gè)字節(jié)的RAM中的數(shù)據(jù)。在此系統(tǒng)中，AT89C51單片機(jī)為主要設(shè)備，DS1302的設(shè)備和從設(shè)備接收數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)。DS1302為每一位讀者需要16個(gè)時(shí)鐘脈沖，8地址前脈沖輸入操作和寫命令。DS1302讀取和寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用于定時(shí)控制照明燈具的啟停。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中系統(tǒng)時(shí)鐘所采用的晶振為50MHz的有源晶振，活躍的晶體主要使用3.3V直流電源，該電源系統(tǒng)時(shí)鐘電路[[]劉文東,蔡茂國(guó),楊淑雯.DSP芯片原理與設(shè)計(jì)[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào).2001(01)]。經(jīng)實(shí)際電路測(cè)試，該時(shí)鐘電路可以穩(wěn)定輸出50MHz[]劉文東,蔡茂國(guó),楊淑雯.DSP芯片原理與設(shè)計(jì)[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào).2001(01)圖2.2時(shí)鐘模塊硬件電路圖2.2.2復(fù)位電路在MCS單片機(jī)系列，廣泛使用復(fù)位電路如圖2.3所示，其有效時(shí)間就持續(xù)24個(gè)振蕩周期以上才能完成復(fù)位操作[[]蔣文怡,王虹英,鐘章隊(duì).GSM短消息傳輸時(shí)延及其對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊慬J].移動(dòng)通信.2001(02)]。RST銷復(fù)位信號(hào)輸入，復(fù)位信號(hào)的有效高度，RST有一定寬度的脈沖，可以有效地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位[[]錢濤.GPS在食品物流配送路徑優(yōu)化中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)商貿(mào).2011(03)]。在12MHz時(shí)鐘時(shí)，通常C7可取22μF，R2可取1kΩ，需持續(xù)2μ[]蔣文怡,王虹英,鐘章隊(duì).GSM短消息傳輸時(shí)延及其對(duì)GPS定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊慬J].移動(dòng)通信.2001(02)[]錢濤.GPS在食品物流配送路徑優(yōu)化中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)商貿(mào).2011(03)圖2.3復(fù)位電路隨著時(shí)間的增加，電容電壓值增加緩慢，和RST銷上的電壓逐漸降低，當(dāng)RST銷的電壓值降至較低水平，單片機(jī)恢復(fù)正常，呼吁電動(dòng)復(fù)位。2.2.3振蕩電路單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益、反相放大器芯片銷XTAL1輸入，其輸出XTAL2銷。通過(guò)兩個(gè)別針在芯片和石英晶體振蕩器和兩個(gè)電容(電容和通用pf33)。從而形成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。二進(jìn)制頻振蕩電路脈沖后系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，然后根據(jù)二進(jìn)制頻率三點(diǎn)啤酒信號(hào)頻率，接收到的信號(hào)，當(dāng)機(jī)器周期。振蕩電路如圖2.4所示：圖2.4振蕩電路2.2.4單片機(jī)電源的設(shè)計(jì)utu2410-S-V3.02410開(kāi)發(fā)板電壓設(shè)計(jì)采用5V輸入主板，經(jīng)電壓穩(wěn)壓，提供I/O端口需要的電壓3.3V。要核心板上采用穩(wěn)壓模塊供CPU內(nèi)核電壓（2.5V或1.8V）電源電路如圖2.5所示。LCD的CCFL背光使用12v電源控制電路，穩(wěn)壓電源直接提供的，地板使用5v電源電路，穩(wěn)壓電源直接提供的。圖2.5電源電路設(shè)計(jì)圖12V轉(zhuǎn)5V2.3外接采集節(jié)點(diǎn)模塊電路2.3.1顯示電路液晶顯示采用LCD12864，這樣就算是在不使用計(jì)算機(jī)的情況下，控制系統(tǒng)系統(tǒng)也能正常運(yùn)行，并且能具有直觀的可視性。使用該模塊模式靈活的界面和簡(jiǎn)單和方便的操作指令，可以在中文構(gòu)成了人機(jī)交互式圖形界面[[]王洪山.基于GIS/GPS的車輛監(jiān)控在企業(yè)關(guān)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版).2011(02)][]王洪山.基于GIS/GPS的車輛監(jiān)控在企業(yè)關(guān)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].信息與電腦(理論版).2011(02)圖2.6液晶顯示LCD12864電子圖組成的液晶顯示器(LCD)的模塊方案并與類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，無(wú)論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序更簡(jiǎn)潔，和這個(gè)模塊的價(jià)格略低于相同的點(diǎn)陣圖形液晶模塊。LCD12864的主要管腳如表2.1所示：表3.1LCD12864管腳說(shuō)明管腳號(hào)管腳名稱電平管腳功能描述1VSS0V電源地2VCC3-5V電源正3VD-對(duì)比度調(diào)整4RSH/LRS=“H”，表示DB7——DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”，表示DB7——DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/WH/LR/W=“H”，E=“H”，數(shù)據(jù)被讀到DB7——DB0R/W=“L”，E=“H→L”，DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6EH/L使能信號(hào)7DB0H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線8DB1H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線9DB2H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線10DB3H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線11DB4H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線12DB5H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線13DB6H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線14DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)線15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC-空腳17RSTH/L復(fù)位端，低電平有效18NC-LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19BLAVDD背光源正端（+5V）20BLKVSS背光源負(fù)端下圖是顯示原理圖2.7：圖2.7LCD顯示原理圖本系統(tǒng)可以通過(guò)鍵盤來(lái)設(shè)置車輛定位信息的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，具有良好的人機(jī)交互功能。2.3.2鍵盤電路本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)控制器處理，按鍵是采用行列式鍵盤。鍵盤是最常見(jiàn)的人機(jī)接口設(shè)備，微機(jī)控制器通過(guò)鍵盤可以輸入各種操作指令和數(shù)據(jù)，單片機(jī)控制器捕捉關(guān)鍵信息，與單片機(jī)控制器進(jìn)行相應(yīng)的處理[[]楊新奪.基于網(wǎng)絡(luò)GPS的物流動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析——以泉州大物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例[J].中國(guó)商貿(mào).2011(08)]。與單片機(jī)控制器的PO口相連，八個(gè)鍵盤分別控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行情況，其中P0.0控制電機(jī)的開(kāi)啟和停止，P0.2控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，P0.4控制電機(jī)加速，每按一次，按鍵控制電路采用八個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，速度增加一個(gè)等級(jí)，直到最高的速度等級(jí)。P0.6控制電機(jī)減速，若速度為最低等級(jí)，則速度保持不變，否則每按鍵一次，速度減少一個(gè)等級(jí)。本設(shè)計(jì)中，我們采用4*4鍵盤進(jìn)行對(duì)電路的設(shè)定。4*4[]楊新奪.基于網(wǎng)絡(luò)GPS的物流動(dòng)態(tài)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用分析——以泉州大物流網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例[J].中國(guó)商貿(mào).2011(08)圖2.8鍵盤示意圖2.3.3報(bào)警電路本系統(tǒng)中的報(bào)警模塊包括上位機(jī)監(jiān)控中心報(bào)警和火災(zāi)控制器報(bào)警模塊。蜂鳴器報(bào)警原理比較簡(jiǎn)單，單片機(jī)對(duì)IO口P3.0和3.1進(jìn)行控制。報(bào)警信號(hào)電路由單片機(jī)控制，該系統(tǒng)使用發(fā)光二極管和蜂鳴器報(bào)警，傳感器檢測(cè)闖入時(shí)，響應(yīng)單片機(jī)蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)RE200B檢測(cè)到信號(hào)，經(jīng)BIS0001處理，傳給單片機(jī)，單片機(jī)將P3.0和P3.1口輸出低電平，蜂鳴器工作，LED燈亮達(dá)到報(bào)警的效果。報(bào)警電路如圖2.9：圖2.9蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路圖2.4火災(zāi)采集傳感器選用2.4.1紅外傳感器熱釋電紅外傳感器RE200B，紅外傳感器工作原理與紅外線有關(guān)，當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)，這樣可以相互抵消，避免出現(xiàn)檢測(cè)誤差。紅外熱釋電晶體可以停止不需要或其他光進(jìn)入傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖2010所示。它是使用一個(gè)紅外傳感器測(cè)量的物理性質(zhì)，熱釋電紅外傳感器的內(nèi)部熱釋電晶體的極化現(xiàn)象，并隨著溫度的變化。另外，兩個(gè)晶體的參數(shù)會(huì)同時(shí)發(fā)生變化，該傳感器使用時(shí)，D端接電源正極，S端為信號(hào)輸出、G端接電源負(fù)極。圖2.10紅外傳感器結(jié)構(gòu)圖圖2.11熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)外圍電路的控制，如電磁閥控制水閥電路，液晶顯示淋浴時(shí)間等。紅外采集電路如圖2.12：圖2.12紅外采集電路2.4.2煙霧傳感器煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣-電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到AT89C51單片機(jī)，進(jìn)而由AT89C51單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。根據(jù)探測(cè)煙顆粒的原理不同，感煙火災(zāi)探測(cè)器可以劃分為離子感煙火災(zāi)探測(cè)器和光電感煙火災(zāi)探測(cè)器兩種類型。感煙火災(zāi)探測(cè)器能夠俘獲和阻擋燃燒粒子；而光電感煙火災(zāi)探測(cè)器對(duì)光線具有散射和吸收作用。本設(shè)計(jì)中采用的MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。圖2.13有co氣體檢測(cè)電路圖2.4.3溫度傳感器感溫火災(zāi)探測(cè)器選擇DS18B20數(shù)字溫度傳感器，它具有體積小，精度高，硬件開(kāi)銷低，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。多個(gè)DS18B20可以并接到多個(gè)地址線上與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。CPU可用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以識(shí)別，從而節(jié)省大量的引線和邏輯電路。溫范圍-55℃~+125℃，固有測(cè)溫分辨率0.5℃。DS1820采用3腳TO-92封裝或8腳50封裝，管腳排列如圖2.14所示：圖2.14DS18B20的引腳率對(duì)溫度很敏感的振蕩器，為計(jì)數(shù)器2提供一個(gè)頻率隨溫度變化的計(jì)數(shù)脈沖。主機(jī)可以是微控制器，從機(jī)可以是單總線器件，它們之間的數(shù)據(jù)交換只通過(guò)一條信號(hào)線。當(dāng)只有一個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)可按單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作;當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)則按多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作。本次設(shè)計(jì)采用第二中供電方式，他與單片接的鏈接如圖2.15。圖2.15溫度傳感器DS18B20與單片機(jī)連接圖第三章火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的軟件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)編程語(yǔ)言匯編C語(yǔ)言是單片機(jī)編程語(yǔ)言的一種重要形式，也是最常用的在今天的單片機(jī)開(kāi)發(fā)人員程序開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言形式。匯編語(yǔ)言是一種替代機(jī)器語(yǔ)言的編程語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)是每個(gè)指令助記符。并進(jìn)行目標(biāo)程序、檢查修改程序中的錯(cuò)誤，對(duì)程序運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析，直到正確為止。3.2各模塊的功能程序?qū)崿F(xiàn)3.2.1系統(tǒng)主程序流程根據(jù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和電路原理，根據(jù)硬件連接和每個(gè)模塊的特點(diǎn)和功能芯片實(shí)現(xiàn)，初始化，包括紅外模塊輸入端口，端口輸入/輸出的單片機(jī)、串行端口輸入/輸出和短消息模塊的輸入端口。軟件部分的設(shè)計(jì)主要由主程序，程序開(kāi)始運(yùn)行的第一個(gè)程序初始化每個(gè)部分，然后讀取數(shù)據(jù)，時(shí)間延遲，液晶顯示，存儲(chǔ)和其他地區(qū)，連接整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體。主程序的流程是通過(guò)紅外模塊接收火災(zāi)信息，然后傳送到單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。整體方案方框圖如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)總流程圖3.2.2系統(tǒng)顯示流程因?yàn)橥ㄟ^(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，使單片機(jī)的數(shù)據(jù)以16進(jìn)制儲(chǔ)存于寄存器當(dāng)中，為了讓LED顯示需要轉(zhuǎn)換為BCD碼。本次采用軟件消抖，通過(guò)調(diào)用子程序延時(shí)來(lái)解決，可以很好地解決單片機(jī)的抖動(dòng)問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)HD7279驅(qū)動(dòng)HD7279選擇段、位碼LED顯示數(shù)據(jù)傳輸YNLED閃爍LED閃爍≤2m≥15m圖3.2LED顯示子程序流程圖3.2.3溫度采集子程序溫度傳感器DS18B20遵循嚴(yán)格的通信協(xié)議，主機(jī)使用時(shí)間隙來(lái)讀寫DS18B20的數(shù)據(jù)位，主機(jī)和從機(jī)之間的通信可通過(guò)3個(gè)步驟完成，分別為初始化單總線器件、識(shí)別單總線器件和交換數(shù)據(jù)。由于它們是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能應(yīng)答，因此主機(jī)訪問(wèn)單總線器件都必須嚴(yán)格遵循單總線命令序列，即初始化、ROM、命令功能命令。如果出現(xiàn)序列混亂，單總線器件將不響應(yīng)主機(jī)(搜索ROM命令，報(bào)警搜索命令除外)。讀取溫度流程圖如圖3.3所示：圖3.3DS18B20流程圖3.2.4報(bào)警子程序設(shè)計(jì)蜂鳴器在其兩個(gè)保險(xiǎn)絲只有3至15v直流電壓，可以產(chǎn)生大約3KHZ的聲音蜂鳴器振動(dòng)?？梢允褂靡粋€(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)程序。報(bào)警程序設(shè)計(jì)如圖3.4所示。驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警鳴音不報(bào)警判別觸發(fā)信號(hào)YN圖3.4報(bào)警程序流程圖3.2.5紅外采集子程序IR-IN是將紅外線信號(hào)譯碼的子程序，其輸出結(jié)果為4字節(jié)數(shù)據(jù)。紅外線信號(hào)譯碼數(shù)據(jù)是存放在變量IRCOM處，占用連續(xù)4字節(jié)的內(nèi)存空間，并以R0寄存器間接尋址方式做存取。圖3.5紅外采集子程序流程圖3.2.6單片機(jī)中斷處理函數(shù)當(dāng)8279掃描到有按鍵按下時(shí)，本設(shè)計(jì)主要用到了單片機(jī)的中斷系統(tǒng)。鍵值存儲(chǔ)，IRQ針輸出高水平中斷，通知相關(guān)的單片機(jī)處理。（如圖3.6所示）。當(dāng)A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換送入的模擬電壓時(shí)，INTR端為低電平，轉(zhuǎn)換完成后，INTR端變成高電平，通過(guò)反相器變成低電平使單片機(jī)89C51產(chǎn)生外部中斷，進(jìn)入中斷處理程序。讀取鍵值讀取鍵值點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光二極管分析鍵值來(lái)源YN置位相應(yīng)狀態(tài)變量圖3.6中斷處理中的相關(guān)操作第四章系統(tǒng)焊接與測(cè)試設(shè)計(jì)4.1火災(zāi)系統(tǒng)終端的焊接在焊接的過(guò)程中，要注意以下幾點(diǎn)：1．元件在應(yīng)該在焊接安裝前，仔細(xì)檢查組件模型，第一腳標(biāo)記，方向，極性，電阻的阻值，電容的容量等項(xiàng)功能，否則一旦焊接，就很難拆除。2．首先焊接高度低的元件。3．焊接的時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)損傷PCB板和元件。4．在焊接過(guò)程中，我們要認(rèn)真焊接每一個(gè)焊點(diǎn)，避免短路，虛焊等情況的出現(xiàn)。5．實(shí)驗(yàn)板焊接完成之后，還要清除焊點(diǎn)周圍的助焊劑殘余物，防止對(duì)電路板產(chǎn)生不必要的干擾。圖4.1RE200B紅外感應(yīng)模塊實(shí)物圖片4.2電路測(cè)試使用萬(wàn)用表測(cè)量每個(gè)銷和焊點(diǎn)，檢查是否正常。在測(cè)量的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有一個(gè)封鎖和漏焊。在漏焊的情況下，補(bǔ)焊措施，再次和脫焊，焊接。焊接后可對(duì)電路板電源進(jìn)行測(cè)試。通電之前，檢查焊接好電路板，確保焊接。沒(méi)有調(diào)試電路元件，只要組件，連接是正確的，通?？梢哉９ぷ?。1.用萬(wàn)用表分別檢測(cè)電阻、二極管、電容和集成電路。2.元器件的引線成型及插裝。3.按技術(shù)要求和焊盤間距對(duì)元器件的引腳成形。4.在印制電路板上插裝元器件。插裝時(shí)應(yīng)注意一下事項(xiàng)。5.電阻和滌綸電容無(wú)極性之分，但插裝時(shí)一定要注意電阻值和電容值，不能插裝錯(cuò)。6.電解電容和發(fā)光二極管有正負(fù)極之分，插裝是要看清楚極性。7.插裝集成電路和傳感器時(shí)要注意管腳。4.3仿真與驗(yàn)證聯(lián)機(jī)仿真必須借助仿真開(kāi)發(fā)裝置、示波器、萬(wàn)用表等工具。這些工具是單片機(jī)開(kāi)發(fā)的最基本工具。信號(hào)線是聯(lián)絡(luò)單片機(jī)和外部器件的紐帶，如果信號(hào)線連結(jié)錯(cuò)誤或時(shí)序不對(duì)，那么都會(huì)造成對(duì)外圍電路讀寫錯(cuò)誤。51系列單片機(jī)的信號(hào)線大體分為讀、寫信號(hào)線、片選信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線、外部程序存貯器讀選通信號(hào)（PSEN）、地址鎖存信號(hào)（ALE）、復(fù)位信號(hào)等幾大類。這些信號(hào)大多屬于脈沖信號(hào)，對(duì)于脈沖信號(hào)借助示波器（這里指通用示波器）用常規(guī)方法很難觀測(cè)到，必須采取一定措施才能觀測(cè)到。對(duì)電路進(jìn)行模擬仿真以觀察電路的性能參數(shù)，打開(kāi)multiuse軟件在軟件里畫好仿真圖，點(diǎn)擊仿真按鈕，觀察電路的現(xiàn)象是否符合設(shè)計(jì)要求，更改后在進(jìn)行電路模擬仿真，重復(fù)以上步驟直到電路仿真與設(shè)計(jì)要求相符合。電源電路的仿真效果圖如圖4.2。圖4.2電源電路仿真收集在紅外熱釋傳感器信號(hào)(即開(kāi)關(guān))，說(shuō)這種情況是正常的。其仿真效果圖如圖4.3所示。圖4.3未采集到信號(hào)有火災(zāi)發(fā)生即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，紅外線熱釋電傳感器采集到信號(hào)(即開(kāi)關(guān)閉合)后，表示，其仿真效果如圖4.4所示。圖4.4報(bào)警效果圖紅外熱釋傳感器采集信號(hào)在一段時(shí)間內(nèi)(即開(kāi)關(guān)關(guān)閉，然后斷開(kāi))，表示有災(zāi)情發(fā)出信號(hào)報(bào)警，其仿真效果如圖4.5所示。圖4.5報(bào)警效果圖結(jié)論論文論述了火災(zāi)探測(cè)的原理，并設(shè)計(jì)了以感溫、感煙和CO氣體傳感器相結(jié)合的探測(cè)方法，使對(duì)環(huán)境參數(shù)的探測(cè)更準(zhǔn)確。另外將探測(cè)器的數(shù)