【正文】 濃度值。在實(shí)際應(yīng)用中，我們將檢測(cè)電路放在需要預(yù)警的房間內(nèi)。火災(zāi)起火的過(guò)程一般產(chǎn)物有煙、熱、光，在火災(zāi)初期，溫度往往比較低，各燃燒物都都是處于陰燃的階段，因此將會(huì)有大量的煙霧產(chǎn)生，陰燃階段過(guò)后，光和熱的現(xiàn)象才會(huì)比較明顯。對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)伴隨火災(zāi)而產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)進(jìn)行短信報(bào)警，并告知消防隊(duì)火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)，消防隊(duì)員可以在第一時(shí)間內(nèi)得到火災(zāi)報(bào)警的通知，這一類的報(bào)警系統(tǒng)可以大大減輕人員負(fù)擔(dān)，可以最快的的方式給工作中不在家的人報(bào)警。因此，傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警器只能夠?qū)崿F(xiàn)一般的聲音報(bào)警，這已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足于市場(chǎng)的要求。起火過(guò)程曲線如圖11所示[2].圖11起火過(guò)程曲線火災(zāi)發(fā)生后初期階段，首先會(huì)伴隨產(chǎn)生煙霧、接著產(chǎn)生高溫和火光。首先產(chǎn)生燃燒氣體，接著產(chǎn)生大量的煙霧，在氧氣充足的條件下就會(huì)全部劇烈燃燒，產(chǎn)生大量的可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光，對(duì)周邊輻射大量的熱量。目前中國(guó)在一些高新技術(shù)行業(yè)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)只是做一些下游的制造和服務(wù)，在產(chǎn)業(yè)鏈上只能分取極少一部分的利潤(rùn)，而像消防報(bào)警系統(tǒng)一樣即擁有擁有大量市場(chǎng)又擁有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)行業(yè)其實(shí)是很少的[1]。167。現(xiàn)在很多科技方面與世界水平接軌了，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一批技術(shù)含量較高的、可靠的、完整的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。而市場(chǎng)對(duì)報(bào)警器的需求很大。基于單片機(jī)的火災(zāi)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案第1章 課題研究的背景和意義167。外國(guó)的優(yōu)秀火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)趁機(jī)將市場(chǎng)投向中國(guó)，他們以產(chǎn)品先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和高穩(wěn)定性，迅速占領(lǐng)了中國(guó)大部分市場(chǎng)。在價(jià)格上我們比國(guó)外廠家更加實(shí)惠，奪回了大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)外產(chǎn)品現(xiàn)在只有招架之工，全無(wú)還手之力，這是非常優(yōu)秀，自力更生的例子。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的現(xiàn)狀和特點(diǎn) 消防報(bào)警產(chǎn)品是由很多產(chǎn)品構(gòu)成的一個(gè)大系列，這些產(chǎn)品包括探測(cè)周邊是否有火情的火災(zāi)探測(cè)設(shè)備、傳輸火災(zāi)信號(hào)的信息傳輸設(shè)備、報(bào)警分析控制器、以及是否立即采取消防措施的消防控制聯(lián)動(dòng)。在消防報(bào)警產(chǎn)品的技術(shù)含量上，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品和國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)差距很小了，許多指標(biāo)已經(jīng)超越，存在的主要問(wèn)題是：消防報(bào)警系統(tǒng)大規(guī)模的量產(chǎn)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，有待于學(xué)習(xí)生產(chǎn)品質(zhì)方面的經(jīng)驗(yàn)；這也導(dǎo)致產(chǎn)品的穩(wěn)定性統(tǒng)一性有一些差距；現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的優(yōu)秀大型企業(yè)和集團(tuán)也在改善這方面的問(wèn)題，這樣就可以走出去去沖擊海外市場(chǎng)，并最終占領(lǐng)海外的消防報(bào)警市場(chǎng)。研究火災(zāi)過(guò)程后發(fā)現(xiàn)在起火過(guò)程中，起初和陰燃兩個(gè)階段只是產(chǎn)生大量的煙霧，破壞力也較小，容易在發(fā)現(xiàn)后撲滅，但是對(duì)環(huán)境溫度的影響較小?；馂?zāi)探測(cè)器能將這些煙、光、熱信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)報(bào)警或使自動(dòng)滅火系統(tǒng)啟動(dòng)，安裝了消防控制聯(lián)動(dòng)技術(shù)的還可以及時(shí)采取滅火措施來(lái)?yè)錅缁馂?zāi)，有的還可以將火災(zāi)信號(hào)傳輸給消防控制室。為了更好的滿足市場(chǎng)需求，我們課題研究的主要方向?yàn)槎喙δ艿幕馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)。具有準(zhǔn)確性和快速性的同時(shí)也滿足市場(chǎng)的發(fā)展要求。因此，我們這里主要是煙霧傳感器來(lái)探測(cè)火災(zāi)發(fā)生的前期煙霧，再輔以溫度傳感器來(lái)檢測(cè)周邊溫度，這樣就可在火災(zāi)發(fā)生的早期報(bào)警，有的還可以通知消防隊(duì)進(jìn)行施救，及時(shí)滅火減少損失[3]。煙霧傳感器采集房間內(nèi)的煙霧濃度，通過(guò)物化特性將其處理為模擬電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)識(shí)別信號(hào)后，將信號(hào)進(jìn)行一系列的處理運(yùn)算，并將結(jié)果傳遞給LCD顯示，這樣LED就可以直觀的顯示當(dāng)前的煙霧值濃度。更重要的是要提高系統(tǒng)的實(shí)用性，當(dāng)報(bào)警啟動(dòng)時(shí)，單片機(jī)控制GSM模塊向預(yù)存的號(hào)碼發(fā)送短信，這樣可以讓主人了解火災(zāi)的具體情況。我們應(yīng)該認(rèn)真針對(duì)每一個(gè)元器件進(jìn)行準(zhǔn)確的選取，根據(jù)報(bào)警器功能需求和家庭實(shí)用性選擇好的元器件。下面我們來(lái)對(duì)相關(guān)元器件進(jìn)行選型。提高對(duì)煙霧傳感器的選型要求，可以讓課題設(shè)計(jì)出更實(shí)用的報(bào)警器。但是，要選擇一款符合小型火災(zāi)報(bào)警器使用的煙霧傳感器，我們必須要仔細(xì)挑選，它必須具備以下條件：（1）能夠?qū)δ骋环N或者兩種特性的煙霧進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)煙霧中其他成分不響應(yīng)或低響應(yīng)；（2）能有效地檢測(cè)規(guī)定范圍內(nèi)的煙霧濃度并對(duì)被測(cè)煙霧具有較高的靈敏度；（3）對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)速度快，能不斷實(shí)時(shí)檢測(cè)；（4）長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好；（5）使用壽命長(zhǎng)；（6）制造成本低；煙霧傳感器的種類很多，常見(jiàn)的有半導(dǎo)體煙霧傳感器、接觸燃燒煙霧傳感器、紅外傳感器、電流型煙霧傳感器、電勢(shì)型氣體傳感器、熱導(dǎo)煙霧傳感器、光干涉?zhèn)鞲衅鞯?。[7]。另外，在大火中會(huì)燃燒周邊很多可燃物，木質(zhì)物品不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳，塑料制品會(huì)產(chǎn)生焦油等，致使人被呼進(jìn)體內(nèi)，造成呼吸道污染肺部壞死。一般選用接觸燃燒式煙霧傳感器和半導(dǎo)體煙霧傳感器。而且這里設(shè)計(jì)的火災(zāi)報(bào)警器是小型化的針對(duì)家庭的。在這里我選用半導(dǎo)體型MQ2煙霧傳感器，它具有響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、抗干擾性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[8]。這樣就達(dá)到了火災(zāi)報(bào)警的目的。這種傳感器的主要特點(diǎn)是測(cè)溫誤差很小、體積小、價(jià)格低。這種溫度控制器主要由可編程溫度控制器和溫控開(kāi)關(guān)二部分構(gòu)成，某些增強(qiáng)型集成溫度控制器中有A/D轉(zhuǎn)換器，這就不需要外聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換器，還可以固化好智能程序?qū)崿F(xiàn)一些智能功能。三是智能溫度傳感器。甚至有的增強(qiáng)型產(chǎn)品還帶多路選擇器、CPU、RAM和ROM。在火災(zāi)發(fā)生前期，DS18B20溫度傳感器可準(zhǔn)確的測(cè)量火災(zāi)前期房間內(nèi)溫度變化，℃，這能給單片機(jī)精確傳輸溫度數(shù)據(jù)，讓外界人員了解火災(zāi)詳情。在火災(zāi)火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)扮演著大腦，是系統(tǒng)的控制中心。所以對(duì)單片機(jī)芯片的選擇十分重要，我們還必須考慮到的是，在處理器能完成各種指令處理的同時(shí)，還應(yīng)該考慮產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本和運(yùn)行時(shí)的功耗等各個(gè)方面。STC89C51RC的工作電壓是比較寬松的，, 是新一代的高速、抗干擾、低功耗的單片機(jī)，這有利于我們的小型化設(shè)計(jì)；STC89C51RC單片機(jī)的工作溫度范圍廣，可在40℃85℃溫度下工作；有4組I/O控制端口，可適當(dāng)進(jìn)行對(duì)外拓展[10]。圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖167。DS18B20的性能特點(diǎn)[12]：（1) DS18B20僅用一條線路連接就可以進(jìn)行通信,獨(dú)特的單總線接口可以大大簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。低溫度系數(shù)振蕩器的振蕩頻率受溫度影響很小可以穩(wěn)定的發(fā)出脈沖信號(hào)，高溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響大。測(cè)溫的過(guò)程是不斷重復(fù)運(yùn)算的。這里每一步都要和DS18B20的通信協(xié)議一一對(duì)應(yīng)。 DS18B20程序流程圖。利用這一特點(diǎn)就可以將該煙霧在空氣中濃度變化量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，這樣我們就可以監(jiān)測(cè)到房間內(nèi)該氣體濃度。在溫度為20℃，相對(duì)濕度為65%的條件下，MQ2的實(shí)測(cè)電阻值Rs會(huì)隨著CO、HCH4等氣體濃度的增加而減少。TLC549是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的8位串行A/D轉(zhuǎn)換器芯片，他有8個(gè)外接口，通過(guò)CLK、CS、DOUT三條口線與微處理器進(jìn)行通信連接，AIN口接收MQ2輸出的模擬型號(hào)。CS端可以實(shí)現(xiàn)控制功能，當(dāng)CS為高時(shí)， DOUT端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I/O CLOCK不起作用。數(shù)字式接口和單片機(jī)系統(tǒng)的連接更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。 LCD1602的接口圖 LCD1602的引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSSVSS為地電源。5R/W6EE端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。（說(shuō)明：1為高電平，0為低電平）根據(jù)上表我們就可以控制顯示器，顯示我們想要顯示的煙霧濃度，讓我們可以直觀的了解到房間內(nèi)的煙霧濃度[16]。作為火災(zāi)報(bào)警器的無(wú)線模塊TC35i的工作溫度范圍和電壓范圍廣，而且功耗低、性能穩(wěn)定，可以穩(wěn)定的進(jìn)行短信報(bào)警。又因?yàn)轶w積小，可以很方便的嵌入到其他需要安裝無(wú)線通信功能的系統(tǒng)中，因此在無(wú)線通信模塊中得到了廣泛的應(yīng)用。這40個(gè)引腳功能可以劃分成5大類，有連接電源的電源接口，SIM卡接口，音頻接口，有實(shí)現(xiàn)控制功能的，最后就是數(shù)據(jù)的輸入/輸出。在與單片機(jī)通信時(shí)只需要連接TXD/RXD即可發(fā)送指令信息。TC35i都是默認(rèn)的PDU模式，可以使用AT指令：AT+CMGF=1從PDU模式切換到TEXT模式；如果想再切換到PDU模式，可以通過(guò)AT命令：AT+CMGF=0來(lái)切換。在發(fā)生火災(zāi)后也能第一時(shí)間收到報(bào)警短信。接下來(lái)執(zhí)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序、火災(zāi)判斷、報(bào)警程序。當(dāng)中斷允許位置1，定時(shí)器0打開(kāi)，關(guān)閉繼電器，綠燈開(kāi)啟，設(shè)置報(bào)警初始值。 設(shè)置煙霧報(bào)警值為4000讀取的煙霧值蜂鳴器是否報(bào)警是否接受到報(bào)警短信4356是是4532是是4426是是4126是是4025是是3925否否3762否否3512否否3026否否2862否否2534否否1956否否1685否否1253否否865否否532否否256否否78否否 設(shè)置溫度報(bào)警值為30℃讀取的溫度值蜂鳴器是否報(bào)警是否接受到報(bào)警短信℃是是℃是是℃是是℃是是℃否否℃否否℃否否℃否否℃否否讀取的煙霧值蜂鳴器是否報(bào)警是否接受到報(bào)警短信4586是是4359是是4105是是3926是是3685是是3450是是3228是是3095是是2876否否2650否否2460否否2133否否1896否否1652否否1302否否859否否351否否92否否 設(shè)置溫度報(bào)警值25℃讀取的溫度值蜂鳴器是否報(bào)警是否接受到報(bào)警短信℃是是℃是是℃是是℃是是℃是是℃是是℃否否℃否否℃否否℃否否 根據(jù)上面的調(diào)試結(jié)果可知：本系統(tǒng)在測(cè)試過(guò)程中未曾出現(xiàn)過(guò)誤報(bào)現(xiàn)象，測(cè)試結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)僅適用于小型場(chǎng)所，如家里、餐廳、小型辦公室等，對(duì)于大型場(chǎng)所要使煙霧值探測(cè)不準(zhǔn)確，不能及時(shí)報(bào)警，因此不能夠在火災(zāi)發(fā)生初期就做出準(zhǔn)確的報(bào)警，本課題設(shè)計(jì)的報(bào)警器不能適用于大型較空曠場(chǎng)所。通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的火災(zāi)報(bào)警技術(shù)的特點(diǎn)，和小型智能火災(zāi)報(bào)警器的需求最終采用了采用了STC89C51RC作為核心，MQ2煙霧傳感器做火災(zāi)探測(cè)的主傳感器，以溫度傳感器DS18B20為輔助，在火災(zāi)早期發(fā)現(xiàn)并將信號(hào)傳遞給主控制器，主控制器進(jìn)行相應(yīng)的操作。在對(duì)火災(zāi)監(jiān)控上，遠(yuǎn)程報(bào)警無(wú)疑減少了大量麻煩，具有一定的實(shí)用性。（3）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，工作人員，不能通過(guò)電腦或者手機(jī)控制報(bào)警器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，比如灑水、滅火等。 致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)張莉萍老師的悉心指導(dǎo)，張老師在論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中提出了許多寶貴的合理建議，幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題，還不斷向我傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的辦法，并指出了正確的努力方向，使得論文不斷完善。感謝我的母校武昌理工學(xué)院，給我提供學(xué)習(xí)和生活的空間，真心地希望她的明天更加美好。uchar code cmgf[]=AT+CMGF=1。 //短信提醒uchar code cmgr[]=AT+CMGR=1。/*******************TC35變量定義**************/uchar i_TC35_RECE=0。uchar tltemp。uchar tab[5]=0,tab1[4],flag3,h,flag2,flag5,count。/***