1、一花一葉2013年1月6日火災報警器設計黃蛟電氣工程系電子信息工程劉鑫淼災做白設黃蛟 x 2009級信息系統(tǒng)綜合X X課程設計派信息系統(tǒng)綜合課程設計報告書火短課題名稱報 TOC o 1-5 h z 器姓名計學號院、系、部專業(yè)指導教師一、設計目的1、熟練掌握單片機80C51的應用及其性能；2、熟練應用設計電路，用protel圖軟件仿真；二、設計要求根據設計要求：1、要求單片機與煙霧傳感器互聯，通過液晶屏將相應的數值顯示出來，或啟動 蜂鳴器工作；2、給出電路原理圖設計，protel印刷電路圖設計。三、硬件電路設計1、總體框圖根據方案的設計思想，我們從中就可以得到了報警系統(tǒng)的總體框圖如圖3-1所示下

2、：一花一葉使用80C51單片機，選用煙霧傳感器作為敏感元件，利用 AD574A轉換器 和蜂鳴報警電路。整個設計由4大部分構成：煙霧傳感器、A/D轉換電路、80C51 單片機、報警電路。其中，煙霧傳感器是將現場感受到的火災氣氣轉化為電信號； 轉換電路是將完成將煙霧傳感器輸出的模擬信號到數字信號的轉換。報警模塊由單片機和報警電路組成，由單片機控制實現不同的蜂鳴器報警功能。2、主控電路設計硬件設計中最核心白器件是單片機 80C51,它一方面控制A/D轉換器實現 模擬信號到數字信號的轉換，另一方面，將采集到的數字電壓值經計算機處理得 到相應的二進制代碼，與設定的值作比較。整個系統(tǒng)的軟件編程就是通過匯編

3、語 言對單片機80C51實現其控制功能。振蕩器和時鐘電路：80C51內部有一個高增益反相放大器，用于構成振蕩器，但要形成時鐘脈沖， 外部還需附加電路。80C51的時鐘產生方法有以下兩種。a內部時鐘方式利用芯片內部的振蕩器，然后在引腳 XTALl和XTAL2兩端跨接晶體振蕩 器（簡稱晶振），就構成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接送入內部時鐘電 路。外接晶振時，Ci和C2的值通常選擇為30pF左右；Ci、C2對頻率有微調作用， 晶振或陶瓷諧振器的頻率范圍可在 1.2MHz12MHz之間選擇。為了減小寄生電 容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作，振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片 機引腳XTALl和

4、XTAL2靠近。此方式是利用外部振蕩脈沖接入 XTALl或XTAL2 0HMOS和CHMOS單片機外時鐘信號接入方式不同表3-1 80C51單片機外部時鐘接入方法芯片類型接線方法XTAL1XTAL2HMOS接地接片外時鐘脈輸入端（引腳需 接上拉電阻）CHMOS接片外時鐘 脈沖輸入端懸空3、聲音報警及消音鍵電路系統(tǒng)設有一個消音按鍵，當報警器發(fā)出鳴叫時，用戶到達現場，可按下消音 按鍵停止報警器鳴叫。若過一點時間濃度仍超出報警限，報警器會再次鳴叫提醒 用戶。圖3-3聲音報警電路圖圖3-4消音按鍵連接電路圖4、煙霧報警器硬件總電路把上述各個部分電路結合到一起，就是所設計的可燃煙霧報警器總電路。 通 過

5、各自分工，最終實現聲光報警、字符顯示、自動換氣排煙和滅火功能。2 一葉一世界一花一葉圖3-5煙霧報警器硬件電路設計圖四、程序流程圖設計1、系統(tǒng)主程序設計及流程圖主程序流程圖如下圖所示。首先要給傳感器預熱，因為QM-N51半導體電阻 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，需要一段時間預熱。程序初始化結束后，系統(tǒng)進入監(jiān)控狀態(tài)。主程序 設計先對傳感器預熱，預熱同時，對傳感器進行故障檢測，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。程序初始化傳懈顏熱電理岸灘程圖在整個報警器系統(tǒng)工心一AT89C51單井機卜t傳感器檢測的煙霧濃度信進行信號放大

6、、A/D轉換處理后，由上光報主程序還包括LED安全聯動裝置，中斷子2、主程序初始化流程圖主程序初始化流程圖如圖 4-2所給用戶帶來便利機進行分析處理，判斷系統(tǒng)是否啟動聲 符顯示功能、消音按鍵功能、給傳感器預熱后，程序開始決行初始化子程序，這部分實現的功能包括名,種/O 輸入肺出狀態(tài)的設定、信號采集及放大化、中斷使能等。開始寄存器初始3、報警子程序設計及流程設置福A麻觸搬掩方式i 點亮綠燈，熄滅黃燈和紅燈 關閉蜂鳴器關閉安全聯動裝置放大信號是否為零一熄滅數碼管圖4-2U在廊初,化流程當放大后的信號不為零時，哪飆篝洸搬達到系統(tǒng)的報警預設伯,此時報警器發(fā)出一種近似警笛的鳴叫聲對應輸川通道的紅燈閃亮,

7、換氣扇自動運行，并且延時打開調節(jié)閥。為防小誤報，在程序設計匕對煙霧濃度進行快速重復檢測和延時報警，以區(qū)別出是管道中煙霧的泄漏，還是由于暫短打開閥門產生的可燃煙 霧的微量散失，防止提報。報匿子程序流程圖如圖 4-3所示。3 一葉一世界一花一葉本報警器設計附加一個消音功能按鍵。 按鍵由于彈性作用的影響，在閉合及 斷開均有抖動過程，從而使電壓也出現抖動，所以在識別按鍵時要消除抖動的影 響。按鍵的識別方法采用掃描法，按鍵處理程序流程圖如圖4-4所示。圖4-4鍵盤掃描子程序流程圖五、程序設計ORG0000H4 一葉一世界START: MOVDPTR, # 0FFF8HMOVXDPTR, ASETP1.0

8、LOOP: JBP1.0, LOOPINCDPTRMOVXA, DPTRMOV41H, AINCDPTR一花一葉INC DPTRMOVXMOVMOV;送端口地址入DPTR;啟動 AD574A;置P1.0為輸入方式;檢測P1.0 口;使R/C為1;讀取高8位數據;高8位內容存入41H單元;使R/C、A0均為1A, DPTR;讀取低4位40H, A;將低4位內容存入40H單元17H, #B ;將比較的數值存入單元中MOV18H,#0110BMOV19H,#BMOV20H,#1010BMOVAL, 40HMOVAH, 41H01:CMPAH, 17HJALP1;將40H的內容存入AL單元中;將41H

9、的內容存入AH單元中 ;比較最小數值的高八位JBELP2LP1:JMP03LP2:JMP0102:CMPAL,18HJALP3JBELP4LP3: JMP01LP4:JMP0403: CMPAH,19HJALP5JBELP6LP6:JMP03LP5:JMP0104 :CMPAH ,20HJALP7JBELP8LP8: JMP01LP7:JMP0405:SETP2.0;比較最小值的低四位;比較最大值的高八位;比較最大值的低四位DEL:MOVR7,#200DEL1:MOVR6,#123NOPDEL2:DJNZR6,DEL2DJNZR7,DEL1RET;延時50ms5 一葉一世界一花一葉END；結束六、設計總結在此次的課程設計中，在劉老師的幫助下，解決了課題設計中遇到的許多問 題，并且針對我在某些方面的不足，指出了正確的努力方向，使得可提車記得以 順利的完成。同時在這次課題設計中也讓我發(fā)現了自己許多方面的不足，讓我清楚的認識到理論與實際相結合的重要性，也使我對今后的學習有了更加明確的方向性與目 標性。七、參考文獻 TOC