【正文】 .................................................................... 34 顯示部分 ....................................................... 34 MAX7219 簡(jiǎn)介 .................................................................................................................................. 35 MAX7219 引腳說明 ....................................................................................................................... 35 MAX7219 內(nèi)部組成結(jié)構(gòu) ............................................................................................................. 35 MAX7219 接口電路圖 .................................................................................................................. 37 使用注意事項(xiàng) ................................................................................................................................. 37 報(bào)警電路 ....................................................... 38 語音報(bào)警電路 ................................................................................................................................. 38 T6668 語音芯片介紹： ............................................................................................................. 38 T6668 的工作方式 ....................................................................................................................... 39 T6668 的接口電路 ....................................................................................................................... 39 6 結(jié)束語 .............................................................. 40 附錄 主程序流程圖 .................................................... 41 參考文獻(xiàn) .............................................................. 42 致謝 .................................................................. 43 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 選題背景 近年來全國火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，造成人、財(cái)、物的巨大損失。同時(shí)對(duì)溫度傳感器和煙霧傳感器都有一定的說明?；馂?zāi)不可避免，如何降低火災(zāi)造成的損失，就成了本文的研究關(guān)鍵。及時(shí)的預(yù)警，是降低火災(zāi)造成的損失的有效方法。 隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)越發(fā)完善，趨向于智能化。用戶對(duì)火災(zāi)報(bào)警以至自動(dòng)消防系統(tǒng)的要求越來越高。 同時(shí)，通過溫度傳感器和煙霧傳感器檢測(cè)出信號(hào)，通過控制電路使電話自動(dòng)撥號(hào)（ 119），并報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)地址。 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) 屬于樓宇自動(dòng)化范疇，是當(dāng)前樓宇自動(dòng)化的一個(gè)主要構(gòu)成系統(tǒng)。 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置及具有其他輔助功能的裝置組成。由于該系統(tǒng)為解決火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)存在的兩個(gè)難題（誤報(bào)、漏報(bào)）提供了新的方法和手段，并在處理火災(zāi)真?zhèn)畏矫姹憩F(xiàn)出明顯的有效 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 性和 創(chuàng)新性，這是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在技術(shù)上的飛躍。其基本功能就是對(duì)物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的各種氣、煙、熱、光（火焰）等表征火災(zāi)信號(hào)的物理、化學(xué)參量做出有效響應(yīng)，并轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可接收的電信號(hào)，供計(jì)算機(jī)分析處理。 （ 2）火災(zāi)探測(cè)器的分類 根據(jù)監(jiān)測(cè)的火災(zāi)特性不同，火災(zāi)探測(cè)器可分為感煙、感溫、感光、復(fù)合和可燃?xì)怏w等五種類型。 （ 3）火災(zāi)探 測(cè)器的工作原理 下面就幾種常用探測(cè)器的工作原理做簡(jiǎn)要介紹： 感煙探測(cè)器 ： 該種探測(cè)器主要響應(yīng)燃燒或熱解產(chǎn)生的固體、液體微粒即煙霧粒子，主要用來探測(cè)可見或不可見的燃燒產(chǎn)物及起火速度緩慢的初期火災(zāi)。該種類探測(cè)器中熱敏元件的阻值隨溫差發(fā)生變化，從而將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，并進(jìn)行報(bào)警處理。 （ 2）可靠性提高 火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可靠性的提高首先體現(xiàn)在用智能技術(shù)處理傳感器提供的火災(zāi)信息。 火災(zāi)探測(cè)器新技術(shù) （ 1）高靈敏度探測(cè)技術(shù)應(yīng)用目前已研究開發(fā)出激光式高靈敏度感煙火災(zāi)探測(cè)器、 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 吸氣式高靈敏度火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和氣體火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等超早期火災(zāi)探測(cè)報(bào)警產(chǎn)品。 （ 2）氣體濃度探測(cè)技術(shù)應(yīng)用利用氣體和氣體成分對(duì)火災(zāi)早期階段生成物或構(gòu)成火災(zāi)的要素進(jìn)行探測(cè)的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)超早期火災(zāi)探測(cè)。而現(xiàn)代火災(zāi)探測(cè)器是對(duì)火災(zāi)過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有些探測(cè)器實(shí)質(zhì)上只起傳感器的作用。采用單片機(jī)的智能火災(zāi)探測(cè)器，可以打破采樣受控制器控制的被動(dòng)局面，主動(dòng)獲取對(duì)于識(shí)別真假火災(zāi)參數(shù)非常重要的細(xì)微信息。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生把盆景及控制信號(hào)。 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)思想 系統(tǒng)硬件及信號(hào)由 AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有非易失性 Flash存儲(chǔ)器分別包含 128 字節(jié) RAM 、 32 條 I/O 口線、 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 6 輸入 4 優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)、 1 個(gè)串行 I/O口（可用于多機(jī)通信、 I/O擴(kuò)展或全雙工 UART） 以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 有 3個(gè)時(shí)間要設(shè)置 ： 防火門的全程上升時(shí)間和全程下降時(shí)間及從頂下降到中位所需的時(shí)間 。 發(fā)生火災(zāi)時(shí) ， 防火門的工作模式有如下幾種 ， 我們可以預(yù)先做以下 設(shè)置 。 防火門下降到中位 （ 通常門已關(guān)閉一半 ， 下面一半開著 ， 讓人逃生 ） 停止下降 ， 延時(shí)一段時(shí)間 ， 以便讓里面的人逃生 ， 而后繼續(xù)下降 （ 稱作第二步下降 ）， 直到防火門完全關(guān)閉為止 。 防火門感知此煙 ， 立即下降到中位 ， 并在中位停下來 ， 以便人員逃生 。 防火門在第二步下降的過程中 ， 若有人按動(dòng) “ 上 ”、“ 下 ”、“ 停 ” 3個(gè)按鈕中任何一鈕 ， 門都將上升到中位 。 不論初始設(shè)置的是煙霧二步降還是煙溫二步降 ， 只要高溫先到達(dá)或是與煙霧信號(hào)同時(shí)到達(dá) ， 防火門都將從頂不停地一直下降到底 。 8031 片內(nèi)不帶程序存儲(chǔ)器 ROM，使用時(shí)用戶需外接程序存儲(chǔ)器和一片邏輯電路373，外接的程序存儲(chǔ)器多為 EPROM 的 2764系列。后來很多芯片廠商 以各種方式與 Intel 公司合作，也推出了同類型的單片機(jī)，如同一種單片機(jī)的多個(gè)版本一樣，雖都在不斷的改變制造工藝，但內(nèi)核卻一樣，也就是說這類單片機(jī)指令系統(tǒng)完全兼容，絕大多數(shù)管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。寫入單片機(jī)內(nèi)的程序還可以進(jìn)行加密，這又很好地保護(hù)了你的勞動(dòng)成果。另外， AT89C51 替換 8031 后因不用外存儲(chǔ)器，不必安裝原電路的外存儲(chǔ)器和 373 芯片。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的 A/D 轉(zhuǎn)換器，有內(nèi)含多路開關(guān)的 A/D轉(zhuǎn)換器。加之內(nèi)部含有三態(tài)輸入緩沖電路，可直接與各種微處理器連接，且無須附加邏輯接口 電路，內(nèi)部設(shè)置的高精參考電壓源和時(shí)鐘電路，使它不需要任何外部電路和時(shí)鐘信號(hào)，就能完成 A/D轉(zhuǎn)換功能，應(yīng)用非常方便。 圖 31 AT89C51 管腳圖 全靜態(tài)操作： 0Hz—— 24MHz 2個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 AT89C51 方框圖 如下圖 32 圖 32 AT89C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 引腳功能說明 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)斷口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)來低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ I）。對(duì)端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2亦接受高位地址和其它控制信號(hào)。作輸入口使用時(shí)，被外 部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ I）。 RST：復(fù)位輸入。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE無效。 如 EA端為高電平（接 Vcc端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外電容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF（177。采用外部時(shí)鐘的電路如下圖所示。這兩種方式是控制專用寄存器 PCON（即電源中指寄存器）中的 PD（ ）和 IDL（ ）位來實(shí)現(xiàn)的。 在空閑工作模式狀態(tài)， CPU 保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。 其二是通過硬件復(fù)位也可將空閑工作模式終止。 程序存儲(chǔ)器的加密 AT89C51 可使用對(duì)芯片上的 3 個(gè)加密位 LB1， LB2， LB3 進(jìn)行編程（ P）或不編程（ U）來得到如下表 32所示的功能： 表 32 加密位保護(hù)功能表 注：表中的 U—— 表示未編程， P—— 表示編程 當(dāng)加密位 LB1 被編程時(shí)，在復(fù)位期間， EA 端的邏輯電平被采樣并所存，如果單片機(jī)上電后一直沒有復(fù)位，則所存起的初始值是一個(gè)隨機(jī)數(shù)，且這個(gè)隨機(jī)數(shù)會(huì)一直到真正復(fù)位為止，為單片機(jī)能正常工作，被鎖存的 EA 電平值必須與該引腳當(dāng)前的邏輯電平一致，此外，加密 位只能通過整片的方式擦除。 AT89C51 單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式 ，用戶可從芯片上的型號(hào)而后讀取芯片內(nèi)的簽名字節(jié)獲得該信息，見表 33。編程時(shí)，可采用 4— 20MHz 的時(shí)鐘震蕩器， AT89C51 編程方法如下： 1 在地址線上加上要 編程單元的地址信號(hào)。 5 每對(duì) Flash 存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG 編程脈沖。寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)在所有輸出端上，此時(shí)，可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)寫周期，寫周期開始后，可在任意時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。 Flash 編程和效驗(yàn)的波形時(shí)序（ 高電壓編程方式 ppV =12V 及 ppV =5V） 圖 34 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 35 芯片擦除 利用控制信號(hào)的正確組合并保持 ALE/PROG 引腳 10Ms 的低電平脈沖寬度即將PEROM 陣列（ 4K字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“ 1”，這步驟需要在編程之前進(jìn)行。 編程接口 采用控制信號(hào)的正確組合可對(duì) FLASH 閃速存儲(chǔ)陣列中的每一代碼字進(jìn)行寫入和存儲(chǔ)器的整片擦除，寫操作周期是自身定時(shí)的，初始化后他將自動(dòng)定時(shí)到操作完成。為防止漏報(bào)，另一組溫度傳感器設(shè)定了溫度的報(bào)警極限，當(dāng)溫度超過這個(gè)極限立刻報(bào)警。由 1R 、 1D 、 2D 、 1Z 以及 1T ,經(jīng) 2R 、 3R 分壓給 2T 的基極提供一個(gè)電壓基準(zhǔn)。 0V 由原先的高電平輸出下降為低電平輸出。 此傳感器 具有不受使用場(chǎng)所無交流電源的限制，靜態(tài)功耗低、安裝比較隱蔽、靈敏度高等特點(diǎn)。實(shí)際使用的離子煙霧傳感器電路如圖 43 所示。這一