基于STC單片機的火災報警系統(tǒng)設計摘要目前，隨著電子產(chǎn)品在人類生活中的使用越來越廣泛，由此引起的火災也越來越多，在我們生活得四周到處潛伏著火災隱患。為了避免火災以及減少火災造成的損失，我們必須按照“隱患險于明火，防患勝于救災，責任重于泰山”的概念設計和完善火災自動報警系統(tǒng)，將火災消滅在萌芽狀態(tài)，最大限度地減少社會財富的損失。本論文以電阻式煙霧傳感器和單片機技術為核心并與其他電子技術相結合，設計出一種技術水平較好的煙霧報警器。以STC89C52單片機和MQ2型半導體電阻式煙霧傳感器、DS18B20溫度傳感器為核心設計的煙霧報警器可實現(xiàn)聲光報警、濃度顯示、溫度顯示及報警限設置等功能。是一種結構簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的煙霧報警器。其中選用MQ2型半導體可燃氣體敏感元件煙霧傳感器實現(xiàn)煙霧的檢測，具有靈敏度高、響應快、抗干擾能力強等優(yōu)點，而且價格低廉，使用壽命長。選用的STC89C52單片機，具有高速、低功耗、超強抗干擾等優(yōu)點，是目前同類技術中性價比較高的產(chǎn)品。本報警裝置具有一定的實用價值。關鍵詞煙霧；溫度；報警器；STC89C52；傳感器ABSTRACTNOW,WITHELECTRONICPRODUCTSUSEDINHUMANLIFEMOREANDMOREWIDELY,THERESULTINGFIRE,MOREANDMORE,WELIVEINFIREHAZARDSLURKINGAROUNDEVERYWHERETOAVOIDFIRESANDREDUCEFIRELOSSES,WEMUSTFOLLOWTHE“HIDDENDANGERSFIREINPREVENTIONISBETTERTHANDISASTERRELIEF,THERESPONSIBILITYISEXTREMELYHEAVY“THECONCEPTDESIGNANDIMPROVEMENTOFAUTOMATICFIREALARMSYSTEM,FIRENIPPEDINTHEBUD,THEMAXIMUMREDUCETHELOSSOFSOCIALWEALTHTHEPRESENTPAPERTAKELEAVESTHEMINORSMOGSENSORANDTHEMONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITTECHNOLOGYUNIFIESASTHECOREANDWITHOTHERELECTRONICTECHNOLOGY,DESIGNSONEKINDOFTECHNICALLEVELGOODSMOGALARMAPPARATUSINWHICHSELECTSTHEMQ2SEMICONDUCTORRESISTANCETYPESMOGSENSORREALIZATIONSMOGTHEEXAMINATION,HASTHESENSITIVITYHIGH,RESPONDS,THEANTJAMMINGABILITYQUICKLYSTRONGANDSOONTHEMERITS,MOREOVERTHEPRICEISINEXPENSIVE,THESERVICELIFEISLONGSELECTSTHESTC89C52MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUIT,ITSCONFORMITYA/DTRANSFORMED,THEHARDWAREMULTIPLIER,RESOURCESANDSOONHARDWAREDS18B20KEYED,HASHIGHSPEED,LOWMERITSANDSOONPOWERLOSS,ULTRASTRONGANTJAMMING,ISTHEPRESENTSIMILARTECHNOLOGYNEUTRALPRICEQUITEHIGHPRODUCTMAYREALIZETHEACOUSTICOPTICSTAKETHESTC89C52MONOLITHICINTEGRATEDCIRCUITANDTHEMQ2SEMICONDUCTORRESISTANCETYPEGASSENSORASTHECOREDESIGNSMOGALARMAPPARATUSTOREPORTTOTHEPOLICE,THEBREAKDOWNFROMTHEDIAGNOSIS,THEDENSITYDEMONSTRATED,REPORTSTOTHEPOLICELIMITSTHEESTABLISHMENT,THETIMEDELAYREPORTSTOTHEPOLICEANDWITHFUNCTIONSANDSOINPOSITIONMACHINESERIALPORTCORRESPONDENCEISONEKINDOFSTRUCTURESIMPLE,THEPERFORMANCESTABLE,THEEASYTOOPERATE,THEPRICEINEXPENSIVE,THEINTELLECTUALIZEDSMOGALARMAPPARATUSTHISALARMSYSTEMHASCERTAINPRACTICALVALUEKEYWORDSSMOKEALARMAPPARATUSSTC89C52SENSOR目錄1緒論111前言112課題研究的背景和意義113國內外的研究現(xiàn)狀214本文內容的結構安排42火災報警系統(tǒng)整體方案設計521火災產(chǎn)生原理及過程522系統(tǒng)總體方案設計6221系統(tǒng)硬件總體構架6222系統(tǒng)總體功能概述7223裝置效果圖8224系統(tǒng)軟件總體構架823火災報警系統(tǒng)的類型924火災探測器的原理103火災報警系統(tǒng)硬件設計1231系統(tǒng)核心芯片選擇與電路原理圖12311傳感器介紹12312液晶模塊LCD160214313STC89C52單片機芯片16314A/D轉換芯片1932單片機外圍接口電路21321晶振電路21322復位電路21323聲光報警電路22324按鍵電路234火災報警系統(tǒng)程序設計2541軟件開發(fā)環(huán)境2542火災報警系統(tǒng)程序設計25421數(shù)據(jù)采集程序26422火災報警數(shù)據(jù)處理方法28423報警主程序315報警裝置的調試3351KEILC51簡介3352程序調試的步驟3453程序調試過程中的問題及解決方法35總結與展望37致謝38參考文獻39附錄A40附錄B48附錄C551緒論11前言進入上世紀90年代后，我國經(jīng)濟步入高速發(fā)展的時期，城市化建設不斷加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度過渡，林立的高層建筑成了城市的主要的標志。居民住進了高層塔樓，企業(yè)搬進了摩天CBD，高層建筑有效利用空間，節(jié)約了城市中本就十分緊張的土地資源。任何事物的發(fā)展都具有兩面性，高層建筑中各種通訊線路、動力和照明線路、以及各種系統(tǒng)中線路縱橫交錯，致使火災的發(fā)生概率也在大幅增加。加之現(xiàn)代建筑的密閉性較強，一旦發(fā)生火災，整幢大樓就像一個大的火爐，而樓梯道、各種通風管道、線路豎井都是效果極佳的火筒，從而給滅火施救造成了巨大的難度，對火災發(fā)生后及時發(fā)現(xiàn)、及時控制的要求促使了火災報警產(chǎn)品應運而生。與此同時，現(xiàn)代計算機技術、通訊網(wǎng)絡技術和自動控制技術的飛速發(fā)展又為人類實現(xiàn)更加理想化的生活提供了可能智能小區(qū)應運而生了。隨著科學技術的迅猛發(fā)展以及國內外經(jīng)濟的迅速增長，市場上迫切需要一種容量大、性能優(yōu)越、可靠性高、便于安裝、使用和維護的智能型火災報警控制系統(tǒng)。基于社會和經(jīng)濟方面的需求，本課題旨在開發(fā)一個能夠對監(jiān)測點實時監(jiān)控、報警的智能火災報警系統(tǒng)。智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理、報警于一體的系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增加，火災的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢，市場上迫切需要一種容量大、可靠性高、使用簡單的智能型火災報警控制系統(tǒng)。該火災報警系統(tǒng)是以AT89C52單片機作為控制中心，接受、處理火災探測器輸出的煙霧濃度信號、溫度信號，并進行聲光報警。12課題研究的背景和意義在各種災害中，火災是最經(jīng)常、最普遍地威脅公眾安全和社會發(fā)展的主要災害之一。火災是世界上發(fā)生頻率較高的一種災害，幾乎每天都有火災發(fā)生。據(jù)聯(lián)合國“世界火災統(tǒng)計中心WFSC2000統(tǒng)計資料”，全球每年大約發(fā)生火災600萬至700萬次，全球每年死于火災的人數(shù)約為65000至75000人。其中，歐美地區(qū)發(fā)生的火災較多，死亡人數(shù)卻相對較少，這與歐美發(fā)達國家的生活水平以及消防技術和設施有關相比較而言，亞洲地區(qū)發(fā)生火災次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較多，這與亞洲經(jīng)濟發(fā)展程度不高、消防設施不完善等因素有關。據(jù)統(tǒng)計，我國70年代火災年平均損失不到25億元，80年代火災年平均損失接近32億元。進入90年代，特別是1993年以來，火災造成的直接財產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死亡2000多人。隨著經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展，城市高層、地下以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增加，火災發(fā)生的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢。一旦發(fā)生火災，將對人的生命和財產(chǎn)造成極大的危害。嚴峻的事實證明，隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，社會財富日益增加，火災給人類、社會和自然造成的危害范圍不斷擴大，它不僅毀壞物質財產(chǎn)，造成社會秩序的混亂，還直接危脅生命安全，給人們的心靈造成極大的傷害。殘酷的現(xiàn)實讓人們逐漸認識到監(jiān)控預警和消防工作的重要性，良好的監(jiān)控系統(tǒng)和及時的報警機制可以大大降低人員的傷亡，為社會減少不必要的損失?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)FAS就是為了滿足這一需求而研制出的，并且其自身的技術水平也在隨著人們需求的不斷地提高，在功能、結構、形式等方面不斷地完善?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)能迅速監(jiān)測火情，可發(fā)現(xiàn)人們不易發(fā)覺的火災早期特征，可將火災帶來的生命財產(chǎn)損失降到最低限度?；馂陌l(fā)生的早期，會使得燃燒物質分解，析出大量的有毒氣體CO，人們可能在毫無察覺火情的情況下就發(fā)生了CO中毒，從而無力逃生，火災自動報警系統(tǒng)可監(jiān)測到CO濃度的變化，為人們提供CO濃度超標報警信息，通知人們及時疏散。火災自動報警系統(tǒng)可作為城市消防系統(tǒng)的單元，通過城市消防專用網(wǎng)與城市消防報警中心聯(lián)網(wǎng)，及時將報警信息傳遞到消防報警中心，城市消防報警中心會自動查找到火災發(fā)生的位置，并為消防隊員制定消防路線圖，以便消防隊員可以迅速抵達火災地點?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)能對火災進行實時監(jiān)測和準確報警，有著防止和減少火災危害、保護人身安全和財產(chǎn)安全的重要意義，有著很大的經(jīng)濟效益和社會效益。目前，隨著電子產(chǎn)品在人類生活中的使用越來越廣泛，由此引起的火災也越來越多，在我們生活得四周到處潛伏著火災隱患。13國內外的研究現(xiàn)狀根據(jù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的突發(fā)性、立體性和區(qū)域不確定性,使攻防界線模糊,作戰(zhàn)方向多變,戰(zhàn)火災自動報警系統(tǒng)已有百余年的發(fā)展歷史，19世紀40年代美國誕生的火災報警裝置標志著火災自動報警系統(tǒng)首次進入人們的視野。1890年在英國，感溫式火災探測器研制成功并應用于火災探測系統(tǒng)，標志著火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌。此后，隨著世界科技取得了突飛猛進的進步和各種新興技術的出現(xiàn)和發(fā)展，火災監(jiān)測技術也相應迅速發(fā)展，各種類型的火災探測器相繼問世，并日臻完善，火災自動報警系統(tǒng)也在此基礎上逐漸地蓬勃發(fā)展起來，其發(fā)展過程可以分為以下幾個階段第一階段，從19世紀40年代至20世紀40年代，火災報警系統(tǒng)處于發(fā)展的初級階段，采用的探測器主要是感溫式的探測器，它通過采集溫度信號，然后判定是否超出設定的閡值，從而判斷是否有火災發(fā)生。這一階段，火災報警系統(tǒng)簡單，僅靠單一的溫度參量進行火災判斷。但是它易受環(huán)境中其他干擾源的影響，靈敏度低，響應速度慢，無法判斷陰燃火災，也無法滿足智能化火災報警系統(tǒng)的要求。第二階段，20世紀40年代末，瑞士物理學家EMSTMEILI研究的離子感煙探測器推出以后，引起了人們對離子感煙探測器的重視，隨后感煙探測器得到廣泛應用，并逐漸占據(jù)了絕大部分市場，迫使感溫式探測器退居其次；到70年代末，光電式感煙探測器在光電技術的基礎上發(fā)展起來，并很快得到大力發(fā)展，它的使用壽命長，抗干擾能力強，沒有離子感煙探測器的放射性問題。在這一階段，火災報警系統(tǒng)普遍采用多線制布局方式，布線、調試、系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。第三階段，20世紀80年代初期，總線型火災報警系統(tǒng)開始興起，在火災報警領域中邁出了一大步，并得到了較普遍的應用。它使得布線工作量顯著減少，安裝調試更加容易，更能精確報警定位。但是這一時期的火災報警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對工程要求高。第四階段，從20世紀80年代中后期開始，隨著計算機技術、控制技術、集成電路技術、傳感器技術及智能技術的快速發(fā)展，火災自動報警系統(tǒng)步入智能化時代，智能化火災報警系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，各種智能型的火災自動報警系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。模擬量可尋址技術的應用使得火災報警系統(tǒng)的安全性、精準性和智能性有了很大提高，在火災自動報警系統(tǒng)發(fā)展史上具有里程碑的意義。近年來，采用無線通信方式的火災自動報警系統(tǒng)在國外悄然興起。這種系統(tǒng)引入了無線電通信技術，利用無線通信方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信方式，將大多的電器裝置通過無線連接方式進行信息傳輸與控制，適用于各類建筑和場所。無線火災自動報警系統(tǒng)起初僅用于特殊場合，如博物館、名勝古跡等不宜布線的場合，而且其價格也比較高。隨著科技進步和元器件成本的降低，無線火災自動報警系統(tǒng)的研發(fā)和生成成本也隨之降低，它在性能和價格上都具有很強的競爭力，其市場潛力已經(jīng)嶄露頭角。在我國，采用的無線通信方式的火災自動報警系統(tǒng)日益受到重視。由于其具有安裝簡便、對建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴展等優(yōu)點，適用于許多場合，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。火災自動報警系統(tǒng)的智能性主要體現(xiàn)在火災判決和統(tǒng)籌管理方面，一般分為分散式、集中式和分布式，分散式系統(tǒng)由非智能型控制器若干智能型探測節(jié)點組成，由探測節(jié)點完成火災狀態(tài)的判斷集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測節(jié)點構成，探測節(jié)點僅將火災參量傳送給控制器，由控制器智能地判斷火災狀態(tài)；分布式系統(tǒng)的控制器和探測節(jié)點均為智能型，也是今后火災自動報警系統(tǒng)的發(fā)展方向。14本文內容的結構安排基于社會和經(jīng)濟方面的需求，本課題旨在開發(fā)一個能夠對監(jiān)測點實時監(jiān)控、報警的智能火災報警系統(tǒng)。智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理、報警于一體的系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟和城市建設的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災隱患也大大增加，火災的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢，市場上迫切需要一種容量大、可靠性高、使用簡單的智能型火災報警控制系統(tǒng)。該火災報警系統(tǒng)是以AT89C52單片機作為控制中心，接受、處理火災探測器輸出的煙霧濃度信號、溫度信號，并進行聲光報警。2火災報警系統(tǒng)整體方案設計21火災產(chǎn)生原理及過程火災是一種失去人為控制的由燃燒造成的災害，產(chǎn)生火災的基本要素是可燃物、助燃物和點火源。可燃物以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)存在，助燃物通常是空氣中的氧氣。根據(jù)可燃氣體與空氣混合方式不同有兩種燃燒方式，如果在燃燒前，可燃氣就與空氣均勻混和，則稱之為預混燃燒；如果可燃氣體和空氣分別進入燃燒區(qū)邊混合邊燃燒，則稱之為擴散燃燒。液體和固體是凝聚態(tài)物質，難與空氣均勻混合，它們燃燒的基本過程是當從外部獲取一定的能量時，液體或固體先蒸發(fā)成蒸汽或分解出可燃氣體如CO、H2等的分子團、灰燼和未燃燒的物質顆粒懸浮在空氣中，稱之為氣溶膠。一般氣溶膠的分子較小直徑001M。在產(chǎn)生氣溶膠的同時，產(chǎn)生分子較大直徑001一10M的液體或固體微粒，稱為煙霧。可燃氣體與空氣混合，在較強火源作用下產(chǎn)生預混燃燒。著火后，燃燒產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面繼續(xù)放出可燃氣體，并形成擴散燃燒。同時，發(fā)出含有紅、紫外線的火焰，散發(fā)出大量的熱量。這些熱量通過可燃物的直接燃燒、熱傳導、熱輻射和熱對流，使火從起火部位向周圍蔓延，導致了火勢的擴大，形成火災。其中的氣溶膠、煙霧、火焰和熱量都稱為火災參量，通過對這些參量的測定便可確定是否存在火災。根據(jù)火災發(fā)生時產(chǎn)生現(xiàn)象的不同，可以將火災分為慢速陰燃、明火和快速發(fā)展火焰等。陰燃就是在疏松或顆粒介質中形成的緩慢進行的熱解和氧化反應，它能長時間自行維持并傳播，當條件發(fā)生變化時，或者自行熄滅，或者轉化為明火。明火則是火災發(fā)生時燃燒火焰產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面放出可燃氣體，并形成擴散燃燒，同時發(fā)出含有紅、紫外線的火焰。快速發(fā)展火焰則是火災擴散的速度特別快，這種類型的火災一般為空氣中混有大量可燃氣體。通過大量的研究表明陰燃是誘發(fā)火災的重要原因。數(shù)據(jù)采集模塊總的來說，普通可燃物在燃燒時表現(xiàn)為以下形式首先是產(chǎn)生燃燒氣體，然后是煙霧，在氧氣充足的條件下才能達到全部燃燒，產(chǎn)生火焰，發(fā)出可見光和不可見光，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高10。起火過程中，起初和陰燃兩個階段所占的時間比較長，雖然產(chǎn)生大量的煙霧，但是環(huán)境溫度不太高，若探測器就應該從此階段開始進行探測，就可以火災損失控制在最小限度?；鹧嫒紵?，迅速蔓延，產(chǎn)生大量的熱使得環(huán)境溫度升高，如果能將這時能夠探測到有效地溫度值，就可以比較及時地控制火災。起火過程曲線如圖21所示。溫度曲線煙霧曲線起初陰燃火焰燃燒時間T陰燃氣化熄滅全燃階段圖21起火過程曲線22系統(tǒng)總體方案設計221系統(tǒng)硬件總體構架報警系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、單片機控制模塊、聲光報警模塊組成。圖22為火災報警系統(tǒng)的結構框圖。煙霧、溫度傳感器信號調理電路A/D轉換電路單片機聲光報警圖22系統(tǒng)結構框圖222系統(tǒng)總體功能概述火災報警系統(tǒng)一般由火災探測器、報警器組成。火災探測器通過對火災發(fā)出的物理、化學現(xiàn)象氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測，將探測到的火情信號轉化成火警電信號傳遞給火災報警控制器。報警器將接收到火警信號后經(jīng)分析處理發(fā)出報警信號，警示消防控制中心的值班人員，并在屏幕上顯示出火災的位置1。整體電路的框圖如圖23所示圖23系統(tǒng)原理及組成框圖單片機是整個報警系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的工作原理是先通過傳感器包括溫感和煙感將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉化為電信號，調理電路將傳感器輸出的電信號進行調理放大、濾波等，使之滿足A/D轉換的要求,最后由A/D轉換電路,完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉換，單片機判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災。如果發(fā)生火災，系統(tǒng)以聲光的形式報警。本火災自動報警系統(tǒng)具有以下功能單片機A/D轉換電路放大電路煙霧傳感器溫度傳感器串口通信狀態(tài)指示LED聲音報警電路濃度/溫度顯示按鍵功能電路1能對室內煙霧CO2,CO及溫度突變進行報警,具有聲、光雙重報警功能。2異常報警功能。當環(huán)境出現(xiàn)異常如煙霧濃度過大或是溫度較高時，能發(fā)出異常報警信號，引起人們注意，盡可能避免火災的發(fā)生。3火災報警功能。一旦真出現(xiàn)火災煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常時，能立即發(fā)出語音、光火災警報。據(jù)類似本系統(tǒng)的報警器現(xiàn)場模擬實驗表明,本系統(tǒng)安全可靠,誤報率低。且由于其體積小、操作維護方便、成本低廉等,具有廣闊的應用前景。223裝置效果圖圖24裝置效果圖224系統(tǒng)軟件總體構架為了便于系統(tǒng)維護和功能擴充，采用了模塊化程序設計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調用實現(xiàn)的。本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集子程序、火災判斷與報警子程序等，系統(tǒng)程序流程圖如圖25所示。溫度超標或煙霧濃度超標兩者都超標兩者都不超標圖25程序流程圖為了降低誤報率，系統(tǒng)采用多次采集、多次判斷的方法。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對現(xiàn)場情況進行判斷，然后綜合多次判斷結果做出最終的火情判斷。主程序是一個無限循環(huán)體，其流程是首先在上電之后系統(tǒng)的各部分包括單片機各個端口輸入輸出的設置、外圍驅動電路和數(shù)據(jù)存儲電路等完成初始化，其次是對芯片內的程序進行初始化，接下來執(zhí)行火災報警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務，數(shù)據(jù)通信任務和查詢判斷任務。23火災報警系統(tǒng)的類型初始化溫度/煙霧采集信號判斷異常報警正常手動復位火災報警報警判斷開始根據(jù)火災報警系統(tǒng)中所使用的探測器種類的不同，火災報警系統(tǒng)可以分為以下四種61感溫型火災報警系統(tǒng)由于火災發(fā)生時燃燒物會產(chǎn)生大量的熱量，使得周圍溫度迅速變化。感溫型火災報警系統(tǒng)就是通過判斷周圍溫度變化而產(chǎn)生響應的火災報警系統(tǒng)，再把溫度的變化轉換為電信號以達到判斷報警的目的。根據(jù)探測溫度參數(shù)的不同，一般可以將感溫型火災報警系統(tǒng)分為定溫式、溫差式等幾種。2感煙型火災報警系統(tǒng)煙霧是早期火災的重要特征之一。在火災發(fā)生的初期，由于溫度比較低，許多物質都處于陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙霧。感煙型火災報警系統(tǒng)就是對空氣中可見或不可見的煙霧粒子進行探測，然后將煙霧濃度的變化轉換為電信號來觸發(fā)報警。感煙型火災報警系統(tǒng)主要有激光感煙式、光電感煙式和離子感煙式等。3感光型火災報警系統(tǒng)物質燃燒不但會產(chǎn)生煙霧和熱量，同時也會產(chǎn)生可見或不可見的光輻射。感光型火災報警系統(tǒng)就是通過響應火災中產(chǎn)生的光特性，即擴散火焰的光強度和閃爍頻率，來觸發(fā)報警系統(tǒng)的。根據(jù)感應的敏感波長，可以將感光型火災報警系統(tǒng)分為對波長較短的光輻射敏感的紫外報警系統(tǒng)和對波長較長的光輻射敏感的紅外報警系統(tǒng)。4復合型火災報警系統(tǒng)如果報警系統(tǒng)同時對溫度、煙霧和光輻射中的兩種或兩種以上參數(shù)做出響應，那么它就是復合型火災報警系統(tǒng)。目前復合型火災報警系統(tǒng)有感溫感煙型、感煙感光型、感溫感光型等多種形式。24火災探測器的原理火災發(fā)生時，必然會伴隨著產(chǎn)生煙霧、高溫和火光，探測器對這些都很敏感。當有煙霧、高溫、火光產(chǎn)生的時候，它就改變平時的正常狀態(tài)，引起電流、電壓或機械部分發(fā)生變化或位移，再通過放大、傳輸?shù)冗^程發(fā)出警報聲，有的還能同時發(fā)出燈光信號并顯示發(fā)生火災的部位、地點?；馂奶綔y器主要分感煙、感溫、光輻射三大類1感煙探測器。一種是離子感煙探測器，它在內外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正負離子，在電場的作用下各向正負電極移動。在正常的情況下，內外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室，干擾了帶電粒子的正常運動，電流、電壓就有所改變，破壞了內外電離室之間的平衡，于是就發(fā)出了信號。還有一種叫光電感應探測器，它有一個發(fā)光元件和一個光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過透鏡射到光敏元件上，電路維持正常，如果有煙霧從中阻隔，到達光敏元件上的光就顯著減弱，于是光敏元件就把光強的變化變成電的變化，通過放大電路向人們報警。還有一種叫管道抽吸式感煙探測器，他的工作原理與光電感應探測器中另一種散射型相似，通過煙霧的反射或散射產(chǎn)生光敏電流，主要用在船舶上。近年來還出現(xiàn)了激光感煙探測器，它也是利用光電感應原理，不同的是光源改用激光束。這種探測器采用半導體器件，體積小、價格低、耐震動、壽命長，很有發(fā)展前途。2感溫探測器。一種是運用金屬熱脹冷縮的特性。正常的情況下，探測器的電路斷開，當溫度升到一定值時，由于金屬膨脹、延伸，導體接通，于是發(fā)出了信號。一種是利用某些金屬易熔的特性，在探測器里固定一塊低熔點合金，當溫度升到它的熔點（7090）時，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭相碰，電路接通，發(fā)出信號。這兩種探測器都屬定溫型，即當外界溫度超過某一限值時就會報警；還有一類是差溫型，升溫的速度超過特定值時，便會感應報警。如將兩者結合起來，便成為差定溫組合式。3光輻射探測器。一種是紅外光輻射探測器。物質在燃燒時，由化學反應產(chǎn)生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應，轉變成電信號，經(jīng)放大后，就能向人們報警。另一種是紫外光輻射探測器，則利用有機化合物燃燒時，火光中的紫外光，使紫外光敏管的電極激發(fā)出離子，通過繼電器等，就能打開開關電路報警。火災報警器是重要的安全設備，一切重要的場所，如大型物資倉庫、隧道、大型船舶、高層建筑都應該安裝。它還可以與自動滅火設備一起組成自動報警、自動滅火的“自動消防隊”。3火災報警系統(tǒng)硬件設計31系統(tǒng)核心芯片選擇與電路原理圖311傳感器介紹要準確地進行火災報警，選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準確報警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇集成溫度傳感器DS18B20和氣體傳感器MQ2用作采集系統(tǒng)的敏感元件。1、DS18B20溫度傳感器DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻有所不同的是，使用集成芯片，采用單總線技術，其能夠有效的減小外界的干擾，提高測量的精度，同時，它可以直接將被測溫度轉化成串行數(shù)字信號供微機處理，接口簡單，使數(shù)據(jù)傳輸和處理簡單化。部分功能電路的集成，使總體硬件設計更簡潔，能有效地降低成本，搭建電路和焊接電路時更快，調試也更方便簡單化，這也就縮短了開發(fā)的周期DS18B20溫度傳感器實物圖與電路圖如圖31圖31DS18B20數(shù)字式溫度傳感器實物連接時，要注意正負極不要接反了，具體做法是面對著扁平的一面，三個引腳順序分別為GND（負極）、DQ（輸出）、VCC（正極）。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，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。2測量溫度范圍寬，測量精度高DS18B20的測量范圍為55125；在1085C范圍內，精度為05C。3在使用中不需要任何外圍元件。4持多點組網(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可以通過內部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。因此，當數(shù)據(jù)線上的時序滿足一定的要求時，可以不接外部電源，從而使系統(tǒng)結構更趨簡單，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定912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定值。2、MQ2氣體傳感器MQ2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫SNO2。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導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率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。MQ2氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，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，是一款適合多種應用的低成本傳感器。MQ2氣體傳感器特點1具有信號輸出指示。2雙路信號輸出（模擬量輸出及TTL電平輸出）3TTL輸出有效信號為低電平。（當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機）4模擬量輸出05V電壓，濃度越高電壓越高。5對液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度。6具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性7快速的響應恢復特性MQ2氣體傳感器實物圖和電路原理圖如圖32圖32MQ2氣體傳感器312液晶模塊LCD16021602LCD主要技術參數(shù)21顯示容量162個字符2芯片工作電壓4555V3工作電流20MA50V4模塊最佳工作電壓50V5字符尺寸295435WHMM1602字符型液晶顯示器實物圖與電路原理圖如圖33圖331602字符型液晶顯示器引腳功能說明31602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表31所示表31引腳接口說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極第1腳VSS為地電源。第2腳VDD接5V正電源。第3腳VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。第4腳RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳背光源正極。第16腳背光源負極。313STC89C52單片機芯片89C52芯片的引腳及功能4圖3489C52芯片的引腳圖下面按引腳功能分為4個部分敘述個引腳的功能。1電源引腳VCC和VSSVCC（40腳）接5V電源正端；VSS（20腳）接5V電源正端。2外接晶振引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）接外部石英晶體的一端。在單片機內部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳接地；對于CHOMS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。XTAL2（18腳）接外部晶體的另一端。在單片機內部，接至片內振蕩器的反相放大器的輸出端。當采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該引腳作為外部振蕩信號的輸入端。對于CHMOS芯片，該引腳懸空不接。3控制信號或與其它電源復用引腳控制信號或與其它電源復用引腳有RST、ALE、PSEN和EA等4種形式。ARST（9腳）RST即為RESET，VPD為備用電源，所以該引腳為單片機的上電復位或掉電保護端。當單片機振蕩器工作時，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個機器周期的高電平，就可實現(xiàn)復位操作，使單片機復位到初始狀態(tài)。當VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時，該引腳可接上備用電源VPD（5V）為內部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。BALE（30腳）當訪問外部存儲器時，ALE（允許地址鎖存信號）以每機器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低CPSEN29腳片外程序存儲器讀選通輸出端,低電平有效。當從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機器周期PESN兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間，PESN信號將不出現(xiàn)。DEA（31腳）EA為訪問外部程序儲器控制信號，低電平有效。當EA端保持高電平時，單片機訪問片內程序存儲器8KB（52子系列為8KB）。若超出該范圍時，自動轉去執(zhí)行外部程序存儲器的程序。當EA端保持低電平時，無論片內有無程序存儲器，均只訪問外部程序存儲器。對于片內含有EPROM的單片機，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源VPP。4輸入/輸出（I/O）引腳P0口、P1口、P2口及P3口AP0口（39腳22腳）P00P07統(tǒng)稱為P0口。當不接外部存儲器與不擴展I/O接口時，它可作為準雙向8位輸入/輸出接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/O口時，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時復用口。它分時提供8位雙向數(shù)據(jù)總線。對于片內含有EPROM的單片機，當EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)，而當檢驗程序時，則輸出指令字節(jié)。對于89C51芯片來說，它內置了ROM、EPROM、OTPROM、FLASHROM，當不使用外部存儲器（包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器）時，P0口可以作為通用的輸入/輸出端口（I/O）使用。P0口作為I/O端口使用時，多路開關“控制”信號為“0”（即低電平）。輸出時，寫鎖存器脈沖CLK有效，輸出信號經(jīng)內部總線至鎖寸器輸入端D至反相輸入端Q反至多路開關至V2柵極至V2漏極到輸出端，P0口是漏極開路輸出，當驅動拉電流負載時，需要外接上拉電阻，P0口帶有鎖存器，因此具有輸出鎖存器，因此具有輸出鎖存功能。P0口作為輸入口時，與P1口類似，也必須先執(zhí)行寫端口指令。沒有外部程序存儲器或雖然有外部數(shù)據(jù)存儲器，但容量不大于256字節(jié)，不需要高8位地址時（在這種情況下，不能通過數(shù)據(jù)地址寄存器DPTR讀寫外部數(shù)據(jù)存儲器），P2口可以作為I/O端口使用，這時，“控制”信號為“0”；作為輸入口前，同樣需要向鎖存器寫入“1”，使反向器輸出低電平。BP1口（1腳8腳）P10P17統(tǒng)稱為P1口，可作為準雙向I/O接口使用。對于MCS52子系列單片機，P10和P11還有第2功能P10口用作定時器/計數(shù)器2的計數(shù)脈沖輸入端T2；P11用作定時器/計數(shù)器2的外部控制端T2EX。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P0口接收輸入的低8位地址。CP2口（21腳28腳）P20P27統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準雙向I/O接口。當接有外部程序存儲器或擴展I/O接口且尋址范圍超過256個字節(jié)時，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對于EPROM編程和進行程序校驗時，P2口接收輸入的8位地址。DP3口（10腳17腳）P30P37統(tǒng)稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能5。P3口的第2功能見下表表32單片機P30管腳含義引腳第2功能P30RXD（串行口輸入端0）P31TXD（串行口輸出端）P32INT0（部中斷0請求輸入端，低電平有效）P33INT1（中斷1請求輸入端，低電平有效）P34T0（時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖端）P35T1（時器/計數(shù)器1數(shù)脈沖端）P36WR（部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端，低電平有效）P37RD（部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端，低電平有效）綜上所述，MCS51系列單片機的引腳作用可歸納為以下兩點61單片機功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；2單片機對外呈3總線形式，由P2、P0口組成16位地址總線；由P0口分時復用作為數(shù)據(jù)總線。314A/D轉換芯片在單片機控制系統(tǒng)中，控制或測量對象的有關變量，往往是一些連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、位移、速度等物理量。但是大多數(shù)單片機本身只能識別和處理數(shù)字量，因此必須經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉換AD轉換，才能夠實現(xiàn)單片機對被控對象的識別和處理。完成AD轉換的器件即為AD轉換器7。AD轉換器的主要性能參數(shù)有1分辨率分辨率表示AD轉換器對輸入信號的分辨能力。AD轉換器的分辨率以輸出二進制數(shù)的位數(shù)表示；2轉換時間轉換時間指AD轉換器從轉換控制信號到來開始，到輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字信號所經(jīng)過的時間。不同類型的轉換器轉換速度相差甚遠；3轉換誤差轉換誤差表示AD轉換器實際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出數(shù)字量之間的差別，常用最低有效位的倍數(shù)表示；4線性度線性度指實際轉換器的轉移函數(shù)與理想直線的最大偏移。本課題選用的A/D轉換器是具有I2C總線接口的A/D芯片PCF8591。PCF8591是具有I2C總線接口的8位A/D及D/A轉換器。有4路A/D轉換輸入，1路D/A模擬輸出。這就是說，它既可以作A/D轉換也可以作D/A轉換。A/D轉換為逐次比較型。引腳圖如圖35所示。電源電壓典型值為5V。AIN0AIN3模擬信號輸入端。A0A3引腳地址端。VDD、VSS電源端。（256V）SDA、SCLI2C總線的數(shù)據(jù)線、時鐘線。OSC外部時鐘輸入端，內部時鐘輸出端。EXT內部、外部時鐘選擇線，使用內部時鐘時EXT接地。AGND模擬信號地。AOUTD/A轉換輸出端。VREF基準電源。圖358591引腳圖本設計8591電路原理圖如圖36，圖中LED的功能是指示A/D轉換正在進行。圖36A/D原理圖32單片機外圍接口電路321晶振電路晶振電路為單片機AT89C52工作提供時鐘信號，芯片中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振蕩器一起構成自激振蕩器。電路中的外接石英晶體及電容C5、C6接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路，系統(tǒng)的晶振電路如圖37所示。由于外接電容C5、C6的容量大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，電容的容量大小范圍為；如果使用陶瓷諧振，則電容容量大小為301PF。本設計中使用石英晶體，電容的容值設定為30PF8。401PF圖37晶振電路322復位電路復位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復位。單片機在啟動時都需要復位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。AT89C52的復位信號是從RST引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個高電平并維持2個機器周期24個振蕩周期以上，則CPU就可以響應并將系統(tǒng)復位。單片機系統(tǒng)的復位方式有手動按鈕復位和上電復位，本設計采用的是手動按鈕復位9。手動按鈕復位需要人為在復位輸入端REST上加入高電平,采用的辦法是在REST端和正電源VCC之間接一個按鈕。當人為按下按鈕時，則VCC的5V電平就會直接加到RST端，系統(tǒng)復位。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以，設計完全能夠滿足復位的時間要求。復位電路中S17為手動復位開關，電容C5可避免高頻諧波對電路的干擾。AT89C52的復位電路如圖38所示。圖38復位電路323聲光報警電路聲光報警電路在AT89C52的控制下，可以根據(jù)不同的情況（火災、異常、正常，發(fā)出不同的聲光信號報警。聲音報警電路如圖39所示。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機的I/O口是無法直接驅動的，所以要利用放大電路來驅動，一般使用三極管來放大電流就可以了。聲報警電路由單片機的P23引腳進行控制，當P23輸出的電平為高電平時，三極管導通，蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音報警；否則，三極管截止，蜂鳴器不發(fā)出聲音10。圖39聲音報警電路光報警電路如圖310，其中單片機的P1口進行控制，P1口的P10、P12、P14、P16分別控制4個發(fā)光二極管，予以光報警，如圖所示。P10、P12、P14、P16控制的燈依次為紅色火災信號燈、綠色正常信號燈、黃色溫度異常信號燈和藍色濃度異常信號燈。當P10、P12、P14、P16輸出低電平時，對應的信號燈便會發(fā)光報警11。圖310光報警電路324按鍵電路本課題采用的按鍵電路如圖311。通過4個按鍵達到溫度、濃度報警下限值設定的功能，并且把當前溫度、濃度下限值顯示在顯示屏上，達到直觀的效果11。圖311按鍵電路4火災報警系統(tǒng)程序設計41軟件開發(fā)環(huán)境本系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的匯編語言而采用C語言進行程序設計。因為C語言的描述由函數(shù)組成，是一種結構化的程序設計語言，所以更容易實現(xiàn)模塊化，而且具有可讀性好，易于移植等優(yōu)點，同時還有匯編語言一樣的位操作功能的硬件詳細控制指令。數(shù)據(jù)結構方面，可以使用結構體和數(shù)組，能夠處理復雜的數(shù)據(jù)，可用于實時處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國KEILSOFTWARE公司出品的KEILC51，是51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。KEILC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全WINDOWS界面。另外重要的一點，KEILC51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。C51工具包的整體結構中，VISION與ISHELL分別是C51FORWINDOWS和FORDOS的集成開發(fā)環(huán)境IDE，可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件OBJ。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)C51連接定位生成絕對目標文件ABS。ABS文件由OH51轉換成標準的HEX文件，以供調試器DSCOPE51或TSCOPE51使用進行源代碼級調試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中4。42火災報警系統(tǒng)程序設計火災報警系統(tǒng)控制器上采用AT89C52作為主控芯片，其主要功能包括控制IO端口、邏輯判斷處理、驅動外部電路和A/D采樣等，該部分是火災報警系統(tǒng)智能化的集中體現(xiàn)。為了便于系統(tǒng)維護，在火災報警系統(tǒng)的軟件設計中采用了模塊化程序設計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調用實現(xiàn)的。既使得程序結構清晰，又便于以后進一步擴展其功能。本系統(tǒng)主要包括主程序、溫度煙霧數(shù)據(jù)采集子程序、火災判斷與報警子程序等。系統(tǒng)程序流程圖如圖41所示。圖41程序流程圖初始化溫度煙霧信號采集與判斷報警判斷火災報警復位異常報警正常開始WW1或YY1WW1且YY1主程序是一個無限循環(huán)體，其流程是首先在上電之后系統(tǒng)的各部分包括單片機輸出輸入端口的設置、數(shù)據(jù)存儲電路、外圍驅動電路等完成初始化，接下來執(zhí)行火災報警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序、火災判斷、報警程序和顯示程序。系統(tǒng)初始化后，AT89C52的P23和P10口為低電平，P12、P14和P16口為高電平，所以只有綠燈亮，其余燈都不亮，蜂鳴器不報警。421數(shù)據(jù)采集程序數(shù)據(jù)采集是火災報警系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。為了降低誤報率，系統(tǒng)設計時對溫度煙霧采用了兩次采集、兩次判斷的方法。每次采集溫度煙霧數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存入單片機的寄存器，然后在火災判斷程序中，將采集的數(shù)據(jù)與設定的閾值進行比較，判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災。具體流程是系統(tǒng)和程序初始化后，驅動PCF8591對溫度信號進行A/D轉換，單片機接受轉換好的數(shù)據(jù)，存入寄存器，由INT1中斷服務程序完成；系統(tǒng)延時10MS，驅動PCF8591對煙霧信號進行A/D轉換，轉換完成后存入寄存器。系統(tǒng)延時50MS，進行第二次溫度煙霧信號采集，將轉換好的數(shù)據(jù)存入寄存器中。單片機每次驅動A/D轉換后等待外部中斷1，當檢測到PCF的標志位ADFLAG變?yōu)?時，即中斷到來，說明A/D轉換已經(jīng)完成，通過中斷服務程序讀取轉換得到的數(shù)據(jù)4。由于設計采用的是模塊化設計，系統(tǒng)實現(xiàn)報警功能是通過調用子程序實現(xiàn)的。在數(shù)據(jù)采集子程序中，一次溫度煙霧信號采集延時10MS，是讓PCF8591準備好進行下一次信號轉換。當系統(tǒng)采集2次溫度煙霧信號后，轉換好的數(shù)據(jù)存入單片機的寄存器中，系統(tǒng)再調用火災判斷子程序。系統(tǒng)溫度煙霧信號采集程序流程圖如圖42所示。采集溫度信號接收溫度信號延時10MS采集煙霧信號等待數(shù)據(jù)轉換接收煙霧信號顯示溫度顯示煙霧濃度延時10MS串行通訊中斷無中斷循環(huán)采集開始圖42數(shù)據(jù)采集流程圖在火災自動報警系統(tǒng)的程序設計中使用了延時程序，延時10MS的程序如下VOIDDELAY_10MSUINTIWHILEIUCHARI，J，K；FORI5；I0；IFORJ4；J0；JFORK248；K0；K；422火災報警數(shù)據(jù)處理方法1、溫度處理程序將溫度傳感器DS18B20采集到的溫度信號送液晶顯示LCD1602顯示出來，同時也將設定值顯示出來。具體做法是，將溫度信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后（其中包括除和取余等算法），送到一個數(shù)組A里，將其變?yōu)樽址?，最后調用液晶字符串顯示程序將溫度信號實時顯示出來。VOIDWENDUDISPLAYUINTTEMP/溫度顯示程序UCHARA20UCHARA1,A2,A2T,A3,SER,A4,A5SERTEMP/10SBUFSERA1TEMP/100A2TTEMP100A2A2T/10A3A2T10A4W1/10A5W110A1A10A2A20A3A30A4A40A5A50A0A1A1A2A246A3A3A4A567A6A7A876A958A10A4A11A5A120LCD_WRITE_STRING2,0,A2、濃度處理程序將煙霧傳感器MQ2采集到的煙霧信號送液晶顯示LCD1602顯示出來，同時也將設定值顯示出來。具體做法是，將煙霧信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后（其中包括除和取余等算法），送到一個數(shù)組B里，將其變?yōu)樽址?，最后調用液晶字符串顯示程序將溫度信號實時顯示出來。VOIDYA