【正文】 部分或者電壓、電流產(chǎn)生變化，經(jīng)過放大與傳輸產(chǎn)生聲與光的報(bào)警，有些還會顯示出火災(zāi)產(chǎn)生的地點(diǎn)。火災(zāi)探測器主要分為三種，分別是光輻射探測器、感煙探測器與感溫探測器。 光輻射探測器光輻射探測器主要分為兩種，分別是紫外光輻射探測器與紅外光輻射探測器。紫外光輻射探測器的原理是有機(jī)化合物在燃燒時都會產(chǎn)生紫外光，紫外光照射到紫外光敏管的電極上激發(fā)出離子，經(jīng)過繼電器等原件就能打開開關(guān)電路進(jìn)行報(bào)警。而紅外光輻射探測器的原理則是化學(xué)物質(zhì)在燃燒時會產(chǎn)生紅外光輻射，使得硫化鉛紅外光敏元件產(chǎn)生感應(yīng)，成為電信號后通過放大最后實(shí)現(xiàn)報(bào)警。 感煙探測器就目前而言，感煙探測器主要分為四種，分別是光電感應(yīng)探測器、管道抽吸式感煙探測器、離子感煙探測器以及最近幾年出現(xiàn)的激光感煙探測器。光電感應(yīng)探測器上有著一個光敏元件與一個發(fā)光的元件，正常工作的情況下，發(fā)光元件會發(fā)出光，經(jīng)過透鏡的作用照到光敏元件上，電路保持暢通，當(dāng)有煙霧產(chǎn)生時，煙霧會阻斷光的傳射，光敏電阻上所接收到的光明顯減少，這時光敏電阻就會把光強(qiáng)弱的變化轉(zhuǎn)換為電的變化，經(jīng)過放大電路的作用報(bào)警。管道抽吸式感煙探測器的工作原理和光電感應(yīng)探測器的工作原理接近，通過煙霧的散射與反射產(chǎn)生出光敏電流，這種探測器主要應(yīng)用在船舶上。對于最近幾年剛剛興起的激光感煙探測器，它的工作原理也是應(yīng)用到了光電感應(yīng)的原理，它的不同之處在于光源不是由發(fā)光元件產(chǎn)生的而是由激光發(fā)出的，它應(yīng)用的是半導(dǎo)體元件，相比其它光電感應(yīng)探測器它的壽命更長，體積更小，價格也十分低廉。最后一種離子感煙探測器，它的工作原理是在它的內(nèi)外電離室里有著放射源镅241，由于電離產(chǎn)生的正負(fù)離子通過電場的作用各自向正極與負(fù)極移動。電路正常導(dǎo)通時，內(nèi)外的電離室中的電壓與電流都是穩(wěn)定的，當(dāng)出現(xiàn)煙霧進(jìn)入外電離室，就會干擾帶電粒子的運(yùn)動，電壓與電流就會發(fā)生變化，影響了內(nèi)外的電離室間的平衡關(guān)系，發(fā)出報(bào)警信號。 感溫探測器感溫探測器主要分為定溫型探測器與差溫型探測器。定溫型探測器是當(dāng)接收到的溫度超過設(shè)定的報(bào)警值時就會報(bào)警。定溫型探測器根據(jù)原理分也可以分為兩種，一種是利用一些金屬熔點(diǎn)低的特性，在探測器中放置一塊熔點(diǎn)較低的合金，當(dāng)溫度達(dá)到它的熔點(diǎn)時，金屬會融化，通過彈簧的彈力，使得接觸點(diǎn)相接，電路導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警信號。另一種是利用金屬熱脹冷縮的性質(zhì)。在外界溫度正常的情況下，感溫探測器的電路處于斷路狀態(tài)，當(dāng)外界溫度發(fā)生變化達(dá)到某一值時，金屬熱漲發(fā)生延伸，電路導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警信號。差溫型探測器是當(dāng)溫度升高的速度超過設(shè)定的值時會進(jìn)行報(bào)警。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，單片機(jī)是整個設(shè)計(jì)的核心部分。單片機(jī)不僅僅要接收從煙霧傳感器與溫度傳感器傳送來的檢測信號，還要對收集到的信號進(jìn)行處理，以便于執(zhí)行電路以后的對應(yīng)動作。并且當(dāng)有按鍵請求時，單片機(jī)也要進(jìn)行相應(yīng)的動作。作為一個報(bào)警系統(tǒng)，單片機(jī)在工作的過程中必須具有良好的反應(yīng)速度，以便在最快的時間內(nèi)分析數(shù)據(jù)完成報(bào)警，同時還要考慮應(yīng)選用價格較為低廉并且功耗較低的單片機(jī)，經(jīng)過這些方面的考慮，最終選擇由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52單片機(jī)。 單片機(jī)的介紹所謂單片機(jī)就是在由各種部件共同集成在一個硅片上的微型計(jì)算機(jī)。就目前而言，大規(guī)模的集成電路技術(shù)已經(jīng)有了很好的發(fā)展，可以在一塊芯片上集成中央處理器（CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）、定時器計(jì)數(shù)器和輸入/輸出（I/O）接口電路等主要的計(jì)算機(jī)部件。雖然說單片機(jī)只是一個很小的芯片，但從它的功能與組成上來看，已經(jīng)具備微機(jī)系統(tǒng)的含義。因?yàn)閱纹瑱C(jī)能夠獨(dú)立的執(zhí)行內(nèi)部程序，所以又可以稱它為微型控制器。自從單片機(jī)出現(xiàn)以來，單片機(jī)的性能一直在完善與提高，它不僅僅能夠滿足很多應(yīng)用地方的需求，而且單片機(jī)擁有集成度高、速度快、功能強(qiáng)、使用方便、性能可靠、價錢便宜等特點(diǎn)。所以，在工業(yè)的控制、數(shù)據(jù)的采集和處理等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，并且它正在一步一步的取代現(xiàn)有的多片微機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)自身所擁有的潛力在逐漸被人們重視，所以更加增大了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，也進(jìn)一步使單片機(jī)的技術(shù)得到了發(fā)展，就單片機(jī)的發(fā)展歷史看，可以分成三個主要階段。第一個階段是從1976年到1978年，這是初級單片機(jī)微的處理階段。在這個時期的單片機(jī)具有 8 位的時序同步計(jì)數(shù)器，8 位CPU，并行 I/O 端口，尋址范圍 4KB，但是并沒有串行口。第二階段是從1978年到1982年，這是高性能單片機(jī)微機(jī)的處理階段，這個時期的單片機(jī)相比之前而言擁有多級中斷處理系統(tǒng)，也擁有I/O 串行端口，RAM、ROM的容量變大，有15 位時序同步技術(shù)器，尋址范圍可以達(dá)到64KB。第三階段是從1982年到現(xiàn)在，是單片機(jī)微處理改良型與16位單片機(jī)的微處理階段。單片機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，它逐漸變成科技領(lǐng)域的有力工具，因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它在很多領(lǐng)域都有著應(yīng)用，就目前而言它在以下5個領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。首先是單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用。機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的一個重要方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品指的是集機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)于一身，擁有智能化的特征的機(jī)電產(chǎn)品，像單片機(jī)數(shù)字時鐘的設(shè)計(jì)床、鉆床等。單片機(jī)以控制器的身份出現(xiàn)在產(chǎn)品中，它有體積小、可靠性高、功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以大大的提高機(jī)器的智能化與自動化的程度。第二點(diǎn)是單片機(jī)在智能儀表上的應(yīng)用，它不僅能夠提高其性能價格比，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，還能夠提高測量的自動化程度與精度。第三點(diǎn)是單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用。在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，經(jīng)常采用分布式的多機(jī)系統(tǒng)。多機(jī)系統(tǒng)一般由若干臺功能各異的單片機(jī)組成，各自完成自己的特定任務(wù)，它們通過串行通信相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)在這種系統(tǒng)里以終端機(jī)的形式存在，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點(diǎn)上，對現(xiàn)場信息進(jìn)行實(shí)時的測量與控制。單片機(jī)的高可靠性與強(qiáng)抗干擾能力，可以使它置于惡劣環(huán)境中工作。第四點(diǎn)是單片機(jī)在實(shí)時控制中的應(yīng)用。單片機(jī)在各種實(shí)時控制系統(tǒng)中都被應(yīng)用。像在航空航天、尖端武器、機(jī)器人等各種實(shí)時控制系統(tǒng)中，都可以把單片機(jī)當(dāng)做主要的控制器。單片機(jī)的實(shí)時數(shù)據(jù)處理能力與控制功能，可以讓系統(tǒng)處于最佳的工作狀態(tài)。最后，是單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用。自從單片機(jī)出現(xiàn)以來，它就一步一步地走進(jìn)我們的生活，像洗衣機(jī)、電冰箱、收錄機(jī)等常見家用電器配上單片機(jī)以后，大大的提高了其智能化程度，也增加了很多功能，深受人們的歡迎。單片機(jī)讓我們的生活變得更加方便，更加多姿多彩。 AT89S52的介紹AT89S52作為一個CMOS8位的微控制器，具有低功耗與高性能等特點(diǎn)，同時AT89S52擁有8K的在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，采用ATMEL公司高密度且非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)制造的，對于MCS51的指令與80C51的引腳是完全兼容的。AT89S52在很多嵌入式控制中得到了廣泛的應(yīng)用。 AT89S52功能十分強(qiáng)大，擁有以下標(biāo)準(zhǔn)的功能：第一，擁有4組共32個可編程I/O口線，8k字節(jié)的Flash空間用于存儲，256字節(jié)的程序運(yùn)行空間（RAM）。第二，最多可以支持64k的外部存儲的擴(kuò)展。第三，擁有3個16位的定時器/計(jì)數(shù)器與8個中斷源。第四，擁有斷電保護(hù)功能、看門狗定時器功能以及設(shè)置低能耗的模式。第五，AT89S52都可以正常工作。AT89S52一共有40個引腳，其中有4組共32個可編程I/O口線。其中P0口是擁有8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口使用，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。當(dāng)向P0的端口書寫“1”時，引腳則高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也可以被當(dāng)做低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。當(dāng)處于這種情況時，P0是不具有內(nèi)部上拉電阻的。flash的編程過程中，P0口也可以接收指令字節(jié)。程序校驗(yàn)的過程中，輸出指令字節(jié)。不過在程序校驗(yàn)的過程中，需要外部的上拉電阻。而P1口則是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖器能夠驅(qū)動4個TTL邏輯電平。（）和定時器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（）。在flash編程與校驗(yàn)的過程中，P1的口接收低8位地址字節(jié)。P2口是一個擁有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2的輸出緩沖器也是能夠驅(qū)動4個TTL邏輯電平。當(dāng)向P2端口書寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻會將端口拉高，這樣可以被當(dāng)做輸入端口來使用。再被當(dāng)做輸入使用的過程中，因?yàn)閮?nèi)部電阻的原因，被外部拉低的引腳將輸出電流。而對于P3口也與PP2口一樣是一個擁有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1的輸出緩沖器能夠驅(qū)動4個TTL邏輯電平。P3口的第二個功能是作為AT89S52的特殊功能口存在。端口引腳的第二個功能：（RXD）， 作為串行輸出口使用（TXD），（INTO），（INT1），（TO），（T1），（WR），（RD）。flash編程與校驗(yàn)的過程中，P3口也可以接收一些控制信號。RST的作用是復(fù)位輸入。振蕩器在工作的狀態(tài)下，RST引腳會出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將使得單片機(jī)復(fù)位。EA/VPP是外部訪問允許，如果要使CPU僅訪問外部程序存儲器EA端必須保持在低電平（接地）。XTAL1是振蕩器反相放大器與內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2是振蕩器反相放大器的輸出端。PSEN，程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)AT89S52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。ALE/PROG是當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。： AT89S52引腳圖 AT89SXX與AT89CXX的比較AT89SXX系列與AT89CXX系列相比有著非常明顯的升級，AT89SXX比AT89CXX的性能優(yōu)越主要集中在以下四點(diǎn)：首先，AT89SXX的電壓范圍較寬，而AT89CXX的電壓范圍則比較窄。其次，AT89CXX在性能方面也與AT89SXX有著很大的差距，AT89SXX的最高工作頻率達(dá)到了33MHz，而AT89CXX的最高工作頻率只有24MHz。第三，AT89SXX系列與AT89CXX系列寫入程序的方式不同，AT89CXX系列只能夠并行寫入，與此同時還需要VPP來寫入高壓，而AT89SXX系列則支持ISP的在線可編程寫入的技術(shù)，串行書寫，穩(wěn)定性更好，速度也得到提高，而且燒寫的電壓要求在4V到5V即可。最后，AT89SXX系列單片機(jī)具有兼容性，可以完全兼容AT89CXX系列單片機(jī)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)一般來說，單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)、復(fù)位電路以及晶振電路組成。復(fù)位電路的作用是給單片機(jī)一個復(fù)位信號，讓單片機(jī)的程序從頭開始，復(fù)位電路與單片機(jī)的RESET接口相連接。晶振電路的作用是保證系統(tǒng)的正常工作。晶振電路是由一個晶振和兩個電容組成，本次設(shè)計(jì)的晶振電路選用的晶振為12MHZ，兩個電容的大小均為30pf。 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 溫度采集模塊的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中的溫度采集元件選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，DS18B20數(shù)字溫度傳感器是由美國DALLAS公司生產(chǎn)制造的，它擁有體積小，使用方便，耐磨耐碰等特點(diǎn)，適合應(yīng)用在各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫與控制領(lǐng)域。通過DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以準(zhǔn)確地檢測出周圍溫度的變化，然后直接將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行分析與處理，完成對周圍空間的實(shí)時溫度監(jiān)測。 DS18B20的介紹DS18B20數(shù)字溫度傳感器能夠提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口進(jìn)入DS18B20或者從DS18B20傳送出，因此從中央處理器到DS18B20僅需連接一條線（和地）。而讀寫與完成溫度變換所需要的電不需要外部電源，可以由數(shù)據(jù)線自己提供。DS18B20擁有以下特點(diǎn)：測量范圍比較寬，達(dá)到55℃~+125℃。等效的華氏溫度范圍是67176。F~257176。F；以9位數(shù)字方式讀出溫度；可以在1秒的時間內(nèi)把溫度變換為數(shù)字信號；用戶可定義的，非易失性的溫度告警設(shè)置；就目前而言應(yīng)用范圍包括工業(yè)現(xiàn)場系統(tǒng)，熱敏系統(tǒng)以及恒溫控制。 DS18B20的工作方式DS18B20是一個同時擁有溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)兩種功能的芯片，它抗干的擾力較其它溫度傳感器來說更強(qiáng)。一個工作周期可分成兩個部分，溫度的檢測與數(shù)據(jù)的處理。DS18B20溫度傳感器內(nèi)一共有共有三種形態(tài)的存儲器資源，它們分別是：ROM、RAM與EEPROM。 ROM為只讀存儲器，它的作用是存放DS18B20 ID的編碼，其前8位是單線系列的編碼，后面48位則是芯片唯一的序列號，最后8位是以上56位的CRC碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時設(shè)置不由用戶更改。DS18B20共64位ROM。RAM 是數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算與數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后會丟失，DS18B20共9個字節(jié)RAM，每個字節(jié)為8位。第2個字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲存）的鏡像。在上電復(fù)位時其值將被刷新。第5個字節(jié)則是用戶第3個EEPROM的鏡像。第8個字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第9個字節(jié)為前8個字節(jié)的CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。 DS18B20引腳圖 溫度采集模塊，DS18B20溫度傳感器的一號管腳接地，三號管腳接5V的電源上，因?yàn)镈S18B20為數(shù)字溫度傳感器，所以不需要模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的過程，這就構(gòu)成了本次