基于單片機(jī)的火災(zāi)安全報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的發(fā)展，越來(lái)越多的電氣設(shè)備進(jìn)入我們的生活中，這些東西無(wú)不給我們的生活帶來(lái)便捷，但同時(shí)也帶來(lái)了不少的安全隱患。近年來(lái)，大型商場(chǎng)由于其便捷性、多樣性、注重消費(fèi)體驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)得到了飛速發(fā)展。大型商場(chǎng)具有體量大、客流量大等特征，因此一旦生火災(zāi)，易導(dǎo)致嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷本論文的主要目標(biāo)是研究和設(shè)計(jì)一種基于AT89S51單片機(jī)而設(shè)計(jì)的一款火災(zāi)安全報(bào)警系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容主要為：一、通過(guò)Protel99SE軟件進(jìn)行軟件原理圖設(shè)計(jì)，用ProteusISIS仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真；二、通過(guò)KeilUvision4系統(tǒng)進(jìn)行軟件程序開(kāi)發(fā)，最后調(diào)試程序并燒入仿真系統(tǒng)從而完成功能設(shè)計(jì)；三、在任何需要保護(hù)人身安全的場(chǎng)所，設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)均具有不可替代的重要意義。眼下功能復(fù)雜的高層建筑、超高層建筑及大體量建筑比比皆是，其火災(zāi)危險(xiǎn)性很大，一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)造成重大損失。所以需要在建筑中設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)從而提前探測(cè)初期火災(zāi)，去爭(zhēng)取足夠的疏散時(shí)間和組織科學(xué)有關(guān)鍵詞：火災(zāi)安全報(bào)警系統(tǒng)；AT89S51;報(bào)警系統(tǒng)；功能設(shè)計(jì)；信號(hào)傳輸； 41.1研究的背景及意義 41.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 51.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 5 5 51.3.1主要研究?jī)?nèi)容 5 52系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 72.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 72.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 72.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 72.2主控制器方案 8 82.4溫度傳感器模塊 9 93系統(tǒng)硬件組成設(shè)計(jì) 13.1主控制器設(shè)計(jì) 3.2煙霧傳感器電路 3.3復(fù)位電路 3.5溫度傳感器模塊 3.6報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 4.1主程序流程圖 4.2硬件模塊流程圖 4.3報(bào)警模塊流程圖 5.2調(diào)試結(jié)果 6結(jié)論 28 附錄 314在19世紀(jì)，英國(guó)制成了靠金屬受熱會(huì)膨脹從而導(dǎo)致自動(dòng)報(bào)警的感溫傳感器件，在20世紀(jì)40年代末期，瑞士人梅利和耶格等人發(fā)現(xiàn)離子會(huì)受煙霧粒子的影響，基于這個(gè)原理發(fā)明了離子煙霧探測(cè)器，這極大的推動(dòng)了火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，并且由此設(shè)計(jì)了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。雖然在現(xiàn)在市面上的火災(zāi)報(bào)警器種類(lèi)很多、產(chǎn)量很大、通用很廣，但是由于傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警器本身的局限性、還有其只能對(duì)部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)報(bào)警，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其整體聯(lián)動(dòng)性功能，現(xiàn)在越來(lái)越多廠家更加趨向于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研制1。我想設(shè)計(jì)一種能對(duì)室內(nèi)空氣中煙霧(CO2,CO等)含量及室內(nèi)溫度變化突變現(xiàn)象進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境出現(xiàn)異常(如果有煙霧濃度變化過(guò)大或是空氣溫度較高)時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出異常火災(zāi)報(bào)警提示信號(hào)，引起現(xiàn)場(chǎng)人們充分注意，避免此類(lèi)火災(zāi)的發(fā)生造成重大損失。一旦出現(xiàn)重大火災(zāi)(例如煙霧和空氣溫度同時(shí)出現(xiàn)異常)時(shí)，能及時(shí)發(fā)出自動(dòng)聲、光提示警報(bào)。在各種災(zāi)害中，火災(zāi)是最經(jīng)常、最普遍地威脅到公眾安全和社會(huì)發(fā)展的主要災(zāi)害之一。它威脅著人們的健康、生命和財(cái)產(chǎn)安全，一旦引發(fā)火災(zāi)，就能使成千上萬(wàn)的財(cái)產(chǎn)瞬間變?yōu)榛覡a，其所造成的損失約為地震的5倍，僅次于干旱和洪澇災(zāi)害。因此火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)防工作已變得日益緊迫，尋找一種及時(shí)有效的預(yù)防火災(zāi)產(chǎn)生的方法已經(jīng)變得人們迫切解決的問(wèn)題[21。在各類(lèi)災(zāi)害中，火災(zāi)是最常見(jiàn)的，據(jù)聯(lián)合國(guó)“世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中心(WFSC)”統(tǒng)計(jì)資料顯示，全球每年大約發(fā)生火災(zāi)700萬(wàn)次，火災(zāi)造成的死亡人數(shù)大約65000至75000人?；馂?zāi)成為當(dāng)今世界各國(guó)人民所面臨的一個(gè)共同的災(zāi)難性問(wèn)題。它給人類(lèi)社會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，甚至奪取親人的生命。為了避免火災(zāi)和減少火災(zāi)所造成的損失，良好的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和及時(shí)的報(bào)警機(jī)制是非常必要的，可以大大降低人員的傷亡。所以本次設(shè)計(jì)出一款適用于居家以及中小型辦公環(huán)境的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，能夠敏捷迅速監(jiān)測(cè)火情，及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)環(huán)境做出監(jiān)測(cè)，并發(fā)出聲光報(bào)警以及聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)，將火災(zāi)帶來(lái)的生命財(cái)產(chǎn)損失降低到最低限度3。51.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展及現(xiàn)狀迄今為止，我國(guó)火災(zāi)報(bào)警裝置的研制經(jīng)歷了一個(gè)極其漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程，從無(wú)到有，從簡(jiǎn)開(kāi)始于19世紀(jì)70年代，即使在80年代，面對(duì)改革開(kāi)放的主要格局，我國(guó)的火1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外的諸多發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)具備了相對(duì)完善的火災(zāi)報(bào)警體系，從預(yù)防、報(bào)警、撲救及善后處理一系列流程都體現(xiàn)其人性化的一面。同時(shí)，為了保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，每年政府都會(huì)花費(fèi)相當(dāng)龐大的一筆財(cái)政收入，用以對(duì)消防安全設(shè)備的更換、維修，甚至于消防安全員，也長(zhǎng)期開(kāi)展培訓(xùn)，培養(yǎng)和鍛煉1.3.1主要研究?jī)?nèi)容主要以51單片機(jī)為核心，對(duì)溫度傳感器DS18B20、煙霧傳感器MQ-2、A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的選擇以及與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)。LCD1602顯示屏與單片機(jī)的接口電路硬件連接，設(shè)計(jì)主要軟件程序模塊，完成軟件設(shè)計(jì)以AT89S51單片機(jī)和MQ-2型半導(dǎo)體電阻式煙霧傳感器為核心設(shè)計(jì)的煙霧報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)報(bào)警、故障自診斷、濃度級(jí)別顯示、報(bào)警設(shè)置、溫度顯示及與溫度報(bào)警值設(shè)定等功能。這是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的煙霧報(bào)1.3.2本文結(jié)構(gòu)安排6第一章，緒論。在本章中主要介紹了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容。第二章，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。首先介紹本次設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的組成，并對(duì)各個(gè)模塊元器件的選擇進(jìn)行論證。第三章，系統(tǒng)硬件組成設(shè)計(jì)。首先介紹了本次設(shè)計(jì)的各模塊電路設(shè)計(jì)，其中包含控制器、顯示電路、煙霧傳感器、溫度傳感器、報(bào)警電路模塊和按鍵模塊，詳細(xì)論述了各模塊的功能。第四章，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。介紹各個(gè)模塊流程圖，分析其設(shè)計(jì)思想。第五章，系統(tǒng)測(cè)試。展示調(diào)試過(guò)程、調(diào)試結(jié)果，并對(duì)結(jié)果分析總結(jié)。第六章，總結(jié)與展望?？偨Y(jié)了設(shè)計(jì)制作過(guò)程中所遇到的問(wèn)題、解決的方法、以及在其過(guò)程中收獲和心得體會(huì)。72系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是為了第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，將火災(zāi)撲滅于初期，從而保障住戶(hù)的人身安全和減少住戶(hù)的財(cái)產(chǎn)損失。因此，在設(shè)計(jì)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，要充分考慮系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時(shí)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮住戶(hù)的經(jīng)濟(jì)因素。為此，智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)相結(jié)合的方式，即設(shè)計(jì)符合實(shí)際的軟件的智能控制系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)思路是當(dāng)住宅發(fā)生火災(zāi)，探測(cè)器通過(guò)煙霧、火焰及燃燒氣體迅速發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，緊接著聲光報(bào)警裝置顯示發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)，與此同時(shí)，智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)急控制，及時(shí)切斷電源，打開(kāi)防火門(mén)和消火栓，減慢火勢(shì)的蔓延。如要將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與微機(jī)控制技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)等融入一體，采用PLC設(shè)計(jì)，將使系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用5。其中控制模塊是此系統(tǒng)的核心，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的處理器采用51系列的單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成數(shù)字量信號(hào)，送入控制器進(jìn)行處理。經(jīng)火災(zāi)探測(cè)算法分析后自動(dòng)輸出相應(yīng)的存儲(chǔ)、顯示和聲光報(bào)警信號(hào)，若數(shù)據(jù)采集值超出設(shè)置額定值將會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警以及聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)，否則將繼續(xù)檢測(cè)[6內(nèi)由電源給控制電路能源，通過(guò)按鍵電路對(duì)控制電路以信號(hào)，當(dāng)傳感器接環(huán)境的變化，會(huì)給予單片機(jī)以信號(hào)，再有控制電路發(fā)出指令，讓指示燈亮起且8機(jī)單片單片機(jī)是本系統(tǒng)的核心部件，一方面它要接收來(lái)自傳感器的各種濃度的模擬信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)兩種信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作；同時(shí)，查詢(xún)是否有鍵按下的命令.在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)做數(shù)字濾波，再進(jìn)行線(xiàn)性化處理，然后送顯示，這一過(guò)程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片、有較快的運(yùn)算速度，使儀表監(jiān)測(cè)人員能夠觀測(cè)到實(shí)時(shí)的煙霧濃度，在能夠滿(mǎn)足報(bào)警器設(shè)計(jì)的計(jì)算速度及接口數(shù)的要求的同類(lèi)型單片機(jī)中，要考慮選擇價(jià)格低廉且體積輕巧的機(jī)型，在保證了報(bào)警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎(chǔ)上，能夠不提高成本，縮小體積根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度分析，系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)的是對(duì)六路信號(hào)的處理的分析，因此所使用的單片機(jī)也不會(huì)需要很多的引腳，再?gòu)慕?jīng)濟(jì)價(jià)格上分析，縱觀所有的單片機(jī)控制芯片，51單片機(jī)是比較便宜的一類(lèi)，另一方面，51單片機(jī)也有40個(gè)引腳，完全能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要，所以在控制芯片的選擇上采用AT89S51作為系統(tǒng)的主控芯片.2.3顯示模塊9LCD液晶顯示器相對(duì)于CRT顯示器，在功能上更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。液晶顯示器體積小、重量輕、無(wú)輻射、節(jié)能和環(huán)保，諸多特點(diǎn)受到了消費(fèi)者的青睞[10]。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符.本設(shè)計(jì)的顯示器件采用1602液晶.LED顯示屏(LightEmittingDiodepanel)是高亮度的發(fā)光二極管的點(diǎn)陣排列在一定的控制方式下來(lái)顯示文字、數(shù)字、圖形等各種信息。LED顯示屏具有造價(jià)低但亮度E+5十I23456789DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的連接電路，DS18B20傳感器有3個(gè)引腳，分別為VCC、DQ、GND,其中VCC和GND分別接電源和地。DQ通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。MQ-2傳感器模塊與單片機(jī)的連接電路。MQ-2氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2).當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大.使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，輸入輸出基本呈線(xiàn)性.MQ-2氣體傳感器可檢測(cè)出多種可燃性氣體，尤其對(duì)液化氣、丙烷和氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其他可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器.其顯著的優(yōu)點(diǎn)是在較寬的濃度范圍內(nèi)對(duì)可燃?xì)怏w有良好的靈敏度71。由于可燃物質(zhì)的燃燒，會(huì)伴隨著熱量的散發(fā)以及蒸發(fā)分解的煙霧，火災(zāi)中產(chǎn)生的氣溶膠、煙霧、火焰和散發(fā)的熱量都稱(chēng)為火災(zāi)的參量，通過(guò)用某種特定的傳感器進(jìn)行采集就可以測(cè)定是否產(chǎn)生火災(zāi)。所以設(shè)計(jì)一款在未完全燃燒成火災(zāi)的前提下就能檢測(cè)出火災(zāi)預(yù)狀的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，以便及時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)情況，減少損失。若煙霧傳感器能在初燃階段依據(jù)煙霧濃度就能探測(cè)出火災(zāi)的發(fā)生，便可將火災(zāi)控制在最小限度；若溫度傳感器能夠在火焰燃燒后，依據(jù)燃燒物質(zhì)產(chǎn)生大量的熱能夠及時(shí)作出報(bào)警，就可以及時(shí)有效的控制火災(zāi)。圖2.2為蜂鳴器實(shí)物圖。3系統(tǒng)硬件組成設(shè)計(jì)一個(gè)基本的火災(zāi)報(bào)警控制器應(yīng)包含以下幾個(gè)部分[8],如圖3-1所示，以AT89C51為核心的系統(tǒng)，控制電路負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的管理，51系列單片機(jī)有以下的主要功能：8位的CPU、片內(nèi)帶振蕩器、128字節(jié)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、4KB的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為64KB、21個(gè)專(zhuān)用寄存器、4個(gè)8位并行I/O接口、一個(gè)全雙工的串行口、2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源、2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)、111條指令、具有位尋址功能、片內(nèi)采用單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度分析，系統(tǒng)最終實(shí)處理的分析，因此所使用的單片機(jī)也不會(huì)需要很多的引析，縱觀所有的單片機(jī)控制芯片，51單片機(jī)是比較便宜的一類(lèi)，另一方面，51單片機(jī)也有40個(gè)引腳，完全能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要，所以在控制芯片的選擇上采用AT89S51作為系統(tǒng)的主控芯片。的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，P3.2P3.4P3.5P3.6P3.7123456789引腳說(shuō)明P0□為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O□,每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1□的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。PO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。在輸出原碼，此時(shí)PO外部必須被拉高。P1□是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O□,接收輸出4TTL門(mén)電流。P1□管腳寫(xiě)入1后，用作輸入，P1□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□作為第八位地址接收。P2□為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O□,P收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2□被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2□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□輸出地址的高八位。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(xiě)時(shí)，P2□輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2□在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O□,可TTL門(mén)電流。當(dāng)P3□寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上(ILL)這是由于上拉的緣故。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。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。然而沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址只有在執(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。效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)反向振蕩器的輸出MQ-2傳感器模塊與單片機(jī)的連接電路，MQ-2煙霧傳感器有6個(gè)引腳，分別為B引腳為數(shù)據(jù)引腳，用于傳輸數(shù)據(jù)。其余引腳分別接VCC、GND。DATA通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸通訊。路意圖MQ-2輸出電壓煙霧等級(jí)012345復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)等異常情況時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法正常工作，此時(shí)需要通過(guò)復(fù)位電路發(fā)出一個(gè)強(qiáng)制復(fù)位信號(hào)，使程序計(jì)數(shù)器清0,使程序恢復(fù)正常運(yùn)行。上電復(fù)位電路，此處運(yùn)用按鍵復(fù)位電路，通過(guò)按鍵完成系統(tǒng)復(fù)位，操作簡(jiǎn)單，硬件電路如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源地：第2腳：VDD接5V電源正極；第3腳：VO為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高(對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”,使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度):第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器：第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(O)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作；第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端.第7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)端；第15~16腳：空腳或背燈電源；15腳背光正極；16腳背光負(fù)極.久久2323565678989LCD1602中有80個(gè)字節(jié)用于顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，顯示字符時(shí)，需將ASCII碼轉(zhuǎn)屏幕中顯示的字符位置是與RAM對(duì)應(yīng)的，00H~0FH地址區(qū)域是LCD顯示出的第一行，40H~4FH區(qū)域是LCD顯示的第二行，10H~27H和50H~67H這兩個(gè)地1電源地92電源正核3L456日Date.1/078DS18B20是一種單總線(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器.該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，體積小[11],不需外接元件，可實(shí)現(xiàn)單端口通信；片內(nèi)ROM包含64位的唯一序原理.利用單片機(jī)，開(kāi)發(fā)了基于DS18B20的分布式溫度探測(cè)節(jié)點(diǎn).采樣率在100S/ps200S/ps之間可調(diào)，采樣精度為12bit,溫度探測(cè)范圍為-55℃+125℃,溫度精度0.062[12]。2二報(bào)警任務(wù)由蜂鳴器完成，當(dāng)溫度超過(guò)警戒值或著煙霧傳感器受到煙霧的影響時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲示警。此電路由三極管，電阻，蜂鳴器，電源組成，提供一個(gè)低電平給三極管的基極，導(dǎo)通三極管，蜂鳴器發(fā)聲。其電路圖如圖3.9所示。4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量、實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)據(jù)、煙霧傳感預(yù)警、自動(dòng)報(bào)警等功能。程序開(kāi)始先對(duì)控制電路、傳感器、LCD1602、報(bào)警值等模塊進(jìn)行初始化，按下復(fù)位鍵對(duì)報(bào)警器進(jìn)行復(fù)位、當(dāng)傳感器收到溫度或者煙霧的影響，傳感器將信號(hào)傳給控制電路，控制電路將信號(hào)傳給報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警器進(jìn)行主設(shè)計(jì)流程如圖4.1所示。是早常報(bào)警正常火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的處理器采用51系列的單片機(jī)，由單片機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到非電量信號(hào)，輸出電量信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成數(shù)字量信號(hào)，送入控制器進(jìn)行處理。經(jīng)火災(zāi)探測(cè)算法分析后自動(dòng)輸出相應(yīng)的存儲(chǔ)、顯示和聲光報(bào)警信號(hào)，若數(shù)據(jù)采集值超出設(shè)置額定值將會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警以及聯(lián)動(dòng)消防系開(kāi)始開(kāi)始初始化報(bào)警判斷火災(zāi)報(bào)警異常報(bào)警5系統(tǒng)測(cè)試5.1程序調(diào)試要按照提示信息找出錯(cuò)誤代碼的地并加以修改方，直至整個(gè)編譯過(guò)程沒(méi)有error和Warning,將其生成可讀的HEX文件。再通過(guò)Proteus軟件進(jìn)行仿真，按各個(gè)模塊畫(huà)出仿真圖，將已生成的HEX文件燒錄至仿真單片機(jī)里，觀察仿真運(yùn)行是否正常。5.2調(diào)試結(jié)果這個(gè)階段我們要做的工作就是寄存器的初始化、各個(gè)輸入輸出情況的設(shè)置等。我們首先要設(shè)置定時(shí)器的工作方法。其次、打開(kāi)系統(tǒng)中斷為了便于響應(yīng)中斷定時(shí)，及時(shí)采集到氣體濃度和溫度的信息。然后關(guān)閉蜂鳴器，開(kāi)啟綠燈，設(shè)OKOOKOkk系統(tǒng)對(duì)溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷，每次信號(hào)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值比較，當(dāng)溫度>57℃,溫度異常，置寄存器變量a為1,否則為0;當(dāng)煙霧濃度>3.2%,煙霧濃度異常，置寄存器變量b為1,否則為0。綜合兩次溫度煙霧信號(hào)的采集，根據(jù)溫度和煙霧的寄存器變量a和b的狀態(tài)，判斷現(xiàn)場(chǎng)情況：2個(gè)寄存器變量均為0,表示情況正常；2個(gè)中僅有1個(gè)為1,表示情況異常：2個(gè)均為1,表示有火災(zāi)發(fā)生。系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)警判斷后，間隔20s后(通過(guò)系統(tǒng)的延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)),再一次采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度煙霧信號(hào)進(jìn)行判斷，即每一次語(yǔ)音報(bào)警持續(xù)20s,直到系統(tǒng)做出下一次判斷結(jié)果。母日日?Q0Q09O0O1345678904圖5.3.3蜂鳴器報(bào)警時(shí)脈沖頻率圖5.3.4實(shí)物圖如圖5.3.5,圖5.3.6所示。33圖5.3.5傳感器溫度220典皇盞山呂E四出三paz50u3圖5.3.6溫度顯示數(shù)據(jù)火災(zāi)報(bào)警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)本論文是在對(duì)煙霧、溫度傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)儀器的整本次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)努力，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。本系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)以AT89S51單片機(jī)為核心的火災(zāi)報(bào)警器可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警、溫度濃度顯示、報(bào)警限設(shè)置、延時(shí)報(bào)警等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的火災(zāi)報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。本報(bào)警器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可維護(hù)性好。由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此具有但是也存在不少的不足。由于電源的波動(dòng)，傳感器的電氣特性等問(wèn)題，使得A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有時(shí)波動(dòng)很大，這樣就可能出現(xiàn)誤報(bào)統(tǒng)中本應(yīng)具有的串行通信的功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，而只是實(shí)現(xiàn)了煙霧濃度、溫度顯示。[1]馬欣如.基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2021,11([2]王澤斌，黃佐華.火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展與探討[J].科協(xié)論壇(下半月),2012,(08):106-[3]步亞昆，郭俊美，劉海英.基于51單片機(jī)的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021,35(04):53-58.[4]邱小川.火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述[D].電子科技大學(xué)，2021.[5]步亞昆，郭俊美，劉海英.基于51單片機(jī)的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].齊魯工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021,35(04):53-58.[6]李圣斐.基于單片機(jī)的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)研究——以住宅樓為例[J].赤子(下旬),2016(12):107.[7]孫小春.基于單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)研究[J].海南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,31(03):254-256.[8]祁衛(wèi).火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].華中科技大學(xué)，2011.[9]袁曉溪.基于單片機(jī)的LED顯示系統(tǒng)[D].吉林大學(xué)，2015.[10]崔謙.迎接LCD普及時(shí)代[N].中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào)，2001-04-30(D16).[11]周琛暉，馮少懷.基于DS18B20的溫度測(cè)量系統(tǒng)[C]//第三屆全國(guó)軟件測(cè)試會(huì)議與移動(dòng)計(jì)算、柵格、智能化高級(jí)論壇論文集.,2009:226-228.[12]李顯寶，何鵬.基于DS18B20的分布式溫度探測(cè)節(jié)點(diǎn)[C]//2010中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集.,2010:80-83.[13]單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].王浩全，李晉華，張敏娟，李文強(qiáng)，編著.人民郵電出版[14]單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].李朝青，劉艷玲，編著.北京航空航天大學(xué)出版社.2013.[15]韓倩倩.基于LoRa的文物建筑無(wú)線(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2020,25(7):18-22.[16]張響亮.智能建筑火災(zāi)自動(dòng)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，[17]劉速.博物館內(nèi)火災(zāi)煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017,40(23):104-108.[18]張仲明，郭東偉，呂巍，等.基于DS18B20溫度傳感器的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].2018,35(5):76-79,88.[19]朱英龍.基于MCS-51的家庭安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)，2014,(26):129.[20]王娜，時(shí)磊.一種智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī)，2019,50(23):217-219.#include<reg52.h>//包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義ucharunsignedcharucharyushe_wendu=50;ucharyushe_yanwu=100;=0是正常監(jiān)控模式*功能：延時(shí)1ms函數(shù)*輸出：無(wú)//=1是設(shè)置溫度閥值=2是設(shè)置煙霧閥值************************************;*****************************************LCD1602相關(guān)函數(shù)***********************************************************************************************是低電平)voidLCDdelay(uintz)//該延時(shí)大約100us(不精確，液晶操作的延時(shí)不要求很精確)}voidLCD_WriteData(u8}voidwrite_com(ucharcom){}voidwrite_data(uchardate){}選擇寫(xiě)入位置寫(xiě)入字符串函數(shù)voidLCD_Write_String(unsignedcharx,unsigned工//備注：最大顯示65535voidLCD_Write_Char(u8x,u8y,u16s,u81)write_data(Ox30+s/10000%10)write_data(0x30+s/1000%10);//千位write_data(Ox30+s/100%1write_data(0x30+s/10%10);//十位/*1602指令簡(jiǎn)介write_com(Ox0c);//打開(kāi)顯示無(wú)光標(biāo)無(wú)光標(biāo)閃爍write_com(0xOd);//打開(kāi)顯示陰影閃爍//1602初始化uchari=0;write_com(Ox38);//屏幕初始化write_com(Ox0c);//打開(kāi)顯示無(wú)光標(biāo)無(wú)光標(biāo)閃爍write_com(0x06);//當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符是指針后一一位write_com(0x01);//voidDisplay_1602(yushe_//顯示預(yù)設(shè)溫度LCD_Write_Char(0,6,yushe_we//顯示預(yù)設(shè)煙霧LCD_Write_Char(0,13,yushe_yLCD_Write_Char(1,6,LCD_Write_Char(1,9,LCD_Write_Char(1,13,t/***************************************************************************************************************sbitADCLK=P1^2;//ADC0832時(shí)鐘sbitADDI=P1^3;//ADC0832數(shù)據(jù)輸入sbitADDO=P1^3;//ADC0832數(shù)據(jù)輸出/*因?yàn)閱纹瑱C(jī)的管腳是雙向的，且/*為節(jié)省單片機(jī)引腳，簡(jiǎn)化電路所以輸//備注：unsignedintAdc0832(unsignedcharchannuchari=0;ucharj;_nop_();_nop_();ADCS=0;//拉低CS端_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端，形成下降沿1_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端，形成下降沿2_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端，形成下降沿3_nop_();_nop_();{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();j=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();j=j<<7;return(dat);//r/***********************************************************************************************************************************:**************************/*****延時(shí)子程序：該延時(shí)主要用于dsvoidDelay_DS18B20(int{voidInit_DS18B20(vDQ=1;//DQ復(fù)位Delay_DS18B20(80);//精確延時(shí)，大于480usDQ=1;/拉高總線(xiàn)x=DQ;/1稍做延時(shí)后，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗unsignedcharReadOneChar(v{DQ=0;//給脈沖信號(hào)DQ=1;//給脈沖信號(hào)voidWriteOneChar(unsignedchaunsignedintReadTemperature(vb=ReadOneChar();//讀高8位t=tt*10+0.5;//放大10倍輸出并四舍五入/*****校準(zhǔn)溫度*****//************************************************************按鍵檢測(cè)相關(guān)函數(shù)*********************/按鍵sbitKey1=P1^6;//sbitKey2=P1^7;//sbitKey3=P3^2;//23//描述：按鍵掃描并返回按下的鍵值//備注：該函數(shù)帶松手檢測(cè)，按下鍵返回一次鍵值后返回0,直至第二次按鍵按下//===============if(key_up&&(Key1==O||Key2==O|wendu=check_wendu();//初始化時(shí)調(diào)用溫度讀取函數(shù)防止開(kāi)機(jī)85°CInit1602();/調(diào)用初始化顯示函數(shù)LCD_Write_String(0,0,"SETT:00E:000");/1開(kāi)機(jī)界面LCD_Write_String(1,0,"NOWT:00.0wendu=check_wendu();//初始化時(shí)調(diào)用溫度讀取函數(shù)防止開(kāi)機(jī)85°Cswitch(Mode