單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u23914單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)案例 1161131.1設(shè)計(jì)要求 1165971.1.1硬件設(shè)計(jì)要求 1248831.1.2軟件設(shè)計(jì)要求 14291.2系統(tǒng)總體構(gòu)架 21121.2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及功能描述 2298871.2.2系統(tǒng)軟件流程及功能描述 3設(shè)計(jì)要求硬件設(shè)計(jì)要求在硬件要求上主要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：（1）設(shè)備的選型選擇性能優(yōu)良的產(chǎn)品，要把可靠性作為首要的選擇條件兼顧其經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性及適用性。（2）設(shè)備的正確配置使用與環(huán)境相符的配置設(shè)備，使設(shè)備最大限度的發(fā)揮它們的作用，使其能最早期的探測(cè)到火災(zāi)，給人與警示并聯(lián)動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火。（3）系統(tǒng)的供電選擇合理經(jīng)濟(jì)的供電方式來(lái)保證系統(tǒng)供電的可靠性，為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供可靠的電源保障。（4）系統(tǒng)的接地良好的接地時(shí)提高電子設(shè)備電磁兼容性的重要手段之一，正確的接地才能抑制干擾的影響，而錯(cuò)誤的接地反而能引入嚴(yán)重的干擾而影響系統(tǒng)的可靠性。軟件設(shè)計(jì)要求對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件有如下要求：（1）實(shí)時(shí)性由于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間要求較高，所以對(duì)應(yīng)用軟件的執(zhí)行速度有一定的要求，即能夠在采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)后，在允許的時(shí)間間隔內(nèi)，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、處理、并做出正確判斷，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。采用C編寫，對(duì)于一些需要隨機(jī)中斷并且處理的任務(wù)，可以采用中斷系統(tǒng)來(lái)完成，并且給不同的任務(wù)設(shè)置不同的中斷優(yōu)先級(jí)，保證需要及時(shí)處理的任務(wù)可以及時(shí)被響應(yīng)。（2）靈活性和通用性為了節(jié)省內(nèi)存和具有較高的適應(yīng)能力，軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，在編寫程序的時(shí)候，采用自項(xiàng)向下的分析方法，將整個(gè)軟件系統(tǒng)劃分為若干個(gè)軟件功能模塊，然后針對(duì)每一個(gè)功能模塊編寫子程序。以后如果需要添加功能或修改現(xiàn)有功能，只需要添加或修改子程序即可。（3）可靠性在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，可靠性是至關(guān)重要的，是系統(tǒng)運(yùn)行的基本保障，為了保證系統(tǒng)軟件的可靠性，通常設(shè)計(jì)一個(gè)診斷程序，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷，也可以通過(guò)軟件診斷，防止程序失控。系統(tǒng)總體構(gòu)架火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測(cè)器、報(bào)警器組成?；馂?zāi)探測(cè)器通過(guò)對(duì)火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象——?dú)猓ㄈ紵龤怏w）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）的探測(cè)，將探測(cè)到的火情信號(hào)轉(zhuǎn)化成火警電信號(hào)傳遞給火災(zāi)報(bào)警控制器。報(bào)警器將接收到火警信號(hào)后經(jīng)分析處理發(fā)出報(bào)警信號(hào)，警示消防控制中心的值班人員，并在屏幕上顯示出火災(zāi)的位置。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及功能描述報(bào)警系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、單片機(jī)控制模塊、聲光報(bào)警模塊組成。圖2-1為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖單片機(jī)是整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的工作原理是：先通過(guò)傳感器（包括溫感和煙感）將現(xiàn)場(chǎng)溫度、煙霧等非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，調(diào)理電路將傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理（放大、濾波等），使之滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求，最后由A/D轉(zhuǎn)換電路，完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)判斷現(xiàn)場(chǎng)是否發(fā)生火災(zāi)。如果發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)以聲光的形式報(bào)警。本文設(shè)計(jì)用于小型防火單位的單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）能對(duì)室內(nèi)煙霧（CO2，CO）及溫度突變進(jìn)行報(bào)警，具有聲、光雙重報(bào)警功能。（2）系統(tǒng)故障報(bào)警功能。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障時(shí)，能發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。（3）常報(bào)警功能。當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)異常（如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高）時(shí)，能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)，引起人們注意，盡可能避免火災(zāi)的發(fā)生。（4）一旦真出現(xiàn)火災(zāi)（煙霧和溫度同時(shí)出現(xiàn)異常）時(shí)，能立即發(fā)出語(yǔ)音、光火災(zāi)警報(bào)。本系統(tǒng)安全可靠，誤報(bào)率低。且由于其體積小、操作維護(hù)方便、成本低廉等，具有廣闊的應(yīng)用前景。系統(tǒng)軟件流程及功能描述為了便于系統(tǒng)維護(hù)和功能擴(kuò)充，采用了模塊化程序設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體功能都是通過(guò)子程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)的。本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷與報(bào)警子程序等，系統(tǒng)程序流程圖如圖2-2所示。圖2-2程序流程圖為了降低誤報(bào)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行判斷，然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。主程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)體，其流程是：首先在上電之后系統(tǒng)的