【正文】 文 獻 綜 述 摘 要： 本文綜述了火災報警系統(tǒng)的發(fā)展和及現(xiàn)狀，簡述了國內(nèi)外生產(chǎn)的火災報警系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并且對 智能型火災報警器進行了簡單的實例的分析 ． 關鍵字： 單片機；傳感器； 智能型 火災報警器 1 引言 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。 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。 當火災發(fā)生時，報警器監(jiān)測到火災信息后，除了在火災現(xiàn)場產(chǎn)生聲光報警信號外，還需要將火災信息按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關人員，并迅速上報消防指揮中心，為此，系統(tǒng)設計了單片機與 Modem通訊模塊 ， 直接通過 Modem經(jīng)公用電話交換 網(wǎng)迅速向消防指揮中心報告火情信息 (包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等 )，同時產(chǎn)生聲光報警信號，并按事先預留的電話號 碼自動撥號通知單位有關負責人 。缺點是多數(shù)沒有漢化，操作維護不便，價格較高，設備兼容性差?；馂奶綔y器是識別火災是否發(fā)生的專門儀器，根據(jù)建筑物或?qū)嵉貓鏊囊?求，安裝不同類型的火災探測器。其中離子感煙探測器穩(wěn)定性能較好，誤報率又低，壽命長等優(yōu)點，在火災報警系統(tǒng)中被廣泛使用?，F(xiàn)場火災報警器通過對傳感器火情信息的檢測 ，使用智能識別算法實現(xiàn)對火災的監(jiān)測。智能住宅的安全防范系統(tǒng)正朝著多功能型方向發(fā)展，這種多功能型安全防范系統(tǒng)具有安全對講、防盜報警、防火（火災報警）、防煤氣泄漏、家用電器設備自動控制等綜合性功能，它能更有效保證居民的生命和財產(chǎn)的安全。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。智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理和控制于一體的控制系統(tǒng)，代表了當前火災報警系統(tǒng)的發(fā)展方向。國外產(chǎn)品多數(shù)具有分布智能，可靠性高，產(chǎn)品具有系列化、品種齊全，產(chǎn)品外觀美觀，人機對話功能強。消防指揮中心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網(wǎng)絡將出警命令直接下達各消防中隊。 傳感器的選?。? 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。該方案比較使用，技術也比較成熟，普及程度比較高。消防指揮中 12 心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫中 查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網(wǎng)絡將出警命令直接下達各消防中隊。其中，敏感元件是指傳感器中能直接感受被測量的部分，轉(zhuǎn)換 元件指傳感器中能將敏感元件輸出轉(zhuǎn)換為適于傳輸和測量的電信號部分。需要有信號調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換電路將其放大或轉(zhuǎn)換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。本系統(tǒng)所用到的是氣體傳感器和溫度傳感器。選擇適當?shù)碾娮枳柚?，使得當氣體濃度達到一定程度 (如 CO 濃度達到 0． 06％ )時， VA 端獲得適當?shù)碾妷?(設為 3 V)。 應用 電路如圖 34所示。 C），使得 AD590 特別適于工作運動測量。A的電流變化，相等于 1176。 如圖 34 傳感器的接口電路 接口電路就是將傳感器與后續(xù)有關電路相聯(lián)系，構成實用傳感器系統(tǒng)。 接口設計是應考慮以下兩個問題，其一是傳感器的輸出與計算機輸入的匹配。的消除抖動電路。 如圖（ b）所示的數(shù)字脈沖列信號，一般是用計數(shù)電路進行計數(shù)，然后送入計算機。 輸出 =輸入（ 1+12RR ） 輸出 =輸入211RR R? 圖 37 放大與分壓電路 其二是器件的選用。首先經(jīng)過預處理，把傳感器輸出為 0~5V的電壓信號，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換為 8 為數(shù)字信號。但還要考慮傳感器的響應、預處理電路特性和微處理機速度等。消除開關量抖動的軟件方式是在檢測到開關狀態(tài)發(fā)生變換時，進行一段的程序延遲，以避開開關抖動所造成的狀態(tài)不穩(wěn)時間。它首先被應用于模擬計算機的數(shù)值運算，所以稱之為運算放大器 。 集成運算放大器的種類繁多，內(nèi)部電路各不相同，但原則上它們都是由輸入級、中間放大級、低阻輸出級偏置電路組成，其構成框圖如圖 41（ a）所示。 （ a）電路框圖 20 （ b）符號 圖 41 集成運算放大器內(nèi)部電路框圖 差動放大電路 如果將輸入信號同時加到運算放大器的同相端和反相輸入端，便構成了差動放大電路，如圖 42 所示。若令3RRf ? ， 21 RR? 則 )( 1210 UURRU f ?? 上式是差動放大電路的常用公式，起輸出增益取決于 1/RRf 21 上式說明在四個電阻值相等的條件下，差動放大電路成為了一個減法器，其輸出為兩個輸入信號直接相減。 在圖 43中， 1A 和 2A 都為同相放大器， 3A 為差動放大器，它把 1A 和 2A 的差動輸出變成單端輸出。因此，它在各種測量儀器 、儀表和醫(yī)療儀器等領域得到了廣泛的應用。芯片內(nèi)有一個 8 路模擬開關，一個比較器，一個帶有樹狀模擬開關的 256R 分壓器和一個逐次逼近的寄存器等等，其內(nèi)部結構如圖 51所示。 ALE 是通道地址鎖存信號，其上升沿時，把ADDA、 ADDB、 ADDC地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 CLK 是時鐘端，典型的時鐘頻率為 640KHZ。 ADC0809 轉(zhuǎn)換后的數(shù) 字量通過三態(tài)緩沖器輸出，當輸出允許 OE=“ 1”時，打開三態(tài)輸出門輸出數(shù)字量。 A、 B、 C:3 位地址輸入端的不同組合選擇 ,八路模擬量輸入。當 OE=1 時，即為高電平， 允許輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。 VREF9=0， V REF90：參考電壓輸入端。 輸出位數(shù)越多，分辨率越高。模擬量輸出偏離理想輸出的最大值稱為線性誤差。 ADC0809 與單片機接口 圖 53 ADC0809 與 89C51 單片機的接口電路圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路采用了常用的 8 位 8 通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片 ADC0809，電路如圖 45 所示。圖中ALE 信號與 ST 信號連在一起，在 WR 信 號的前沿寫入地址信號，在其后沿啟動轉(zhuǎn)換。 第六章 AT89C51 單片機性能介紹 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。顯 而易見，這種單片機對開發(fā)設備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。 GND：接地。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲 器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2 應不接。 此外， AT89C51 設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 如下圖中， 接晶體管基極輸入端，但 輸出高電平“ 1”時，晶體管導通，壓電蜂鳴器得電而鳴 音； 輸出低電平“ 0”時，三極管退出導通狀態(tài)，蜂鳴器停止發(fā)音。 第七章 系統(tǒng)軟件設計 為了降低誤報率，系統(tǒng)采用了多次采集、多次判斷的方法。 30 圖 71 圖 72 是故障處理子程序。其中 為煙感輸入信號， 為溫感輸入信號。 圖 73 火警報警子程序 單片機火災報警控制程序清單： RESET SJMP MAIN ；復位，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)主程序 MAIN CLR ； 口清零 D1： MOV R6， FFH D2： MOV R7， FFH D3： DJNZ R7， D3 DJNZ R6， D2 D4： CPL JB ， D7 MOV R6， FFH 32 D5： MOV R7， FFH D6： DJNZ R7， D6 DJNZ R6， D5 D7： SETB ；接通電源 MOV R6， FFH D8： MOV R7， FFH D9： DJNZ R7， D9 DJNZ R6， D8 MOV R5， 02H ；置采集次數(shù) D10： MOV C， ；讀入信號 JNB ， PINT0 ；火災報警程序 SETB MOV R4， 03H D11 MOV R6， FFH D12 MOV R7， FFH D13 DJNZ R7， D13 DJNZ R6， D12 DJNZ R4， D11 ORL C， JC PINT1 ；轉(zhuǎn)故障處理子程序 SETB CLR D14 DJNZ R5， D10