【正文】 濃度的收集；溫度傳感電路，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫度。各傳感器收集到現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)，及時(shí)的將信息傳送給主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)將各從節(jié)點(diǎn)的信息顯示在顯示屏上，以便工作人員進(jìn)行觀測(cè)和控制。各模塊具體的硬件電路設(shè)計(jì)如下一一作出詳細(xì)的闡述。 以下是 51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上 單片機(jī)彈簧座及擴(kuò)展排針電路 圖 圖 31 單片機(jī)彈簧座及擴(kuò)展排針電路 圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 LCD1602 顯示器電路設(shè)計(jì) 液晶顯示的原理是利用了液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就可以顯示，因此就可以顯示出了圖形。隨著人們對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的要求不斷地提高，且在很多數(shù)據(jù)的記錄方面需要提供對(duì)應(yīng)的時(shí)間等相關(guān)的信息，因 此實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RealTime Clock） 被廣泛的應(yīng)用于各種系統(tǒng)。 DS1302 是 達(dá)拉斯 公司 推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，里面有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷以及 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，可以通過(guò)串行接口和單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)現(xiàn)微處理器接口部分和實(shí)現(xiàn) CAN總線協(xié)議部分的電路組成了 CAN 控制器。 溫度傳感器電路設(shè)計(jì) DSl8B20 是美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，它具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如它體積比較小、功耗比較低，而且性能有很高，具有很強(qiáng)的抗干擾能力強(qiáng)，除此之外，它很容易和微處理器接口，以及適合各種不同的溫度測(cè)控系統(tǒng) 等優(yōu)點(diǎn)。 （ 3）用戶(hù)可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 （ 7） DSl8B20 可將檢測(cè)到的溫度值直接轉(zhuǎn)化數(shù)字量，并通過(guò)串行通信的方式與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。溫度 和數(shù)字量的關(guān)系如表所示。 因此，它可以應(yīng)用于家庭和工廠的氣體泄漏情況的監(jiān)測(cè)裝置， 對(duì)一些可燃性氣體，比如家庭常用的液化氣，甲烷、丁烷、丙烷、氫氣、以及酒精、煙霧等等都具有良好的探測(cè)效果 [8]。其中橙色與黃色，以及粉色和藍(lán)色四根接線依次是 A、 B、 C、 D 繞組的一 端，紅色引線是四個(gè)繞組的公共端。它不使用位移傳感器就可以實(shí)現(xiàn)定位的精確 , 因此被廣泛的應(yīng)用到精確定位系統(tǒng)中。所以在 I／O 口必須得增加功率驅(qū)動(dòng)芯片。首先根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要完成的整體實(shí)現(xiàn)的功能，從而開(kāi)發(fā)出系統(tǒng)各個(gè)部分的設(shè)計(jì)軟件流程圖。為了確保系統(tǒng)能夠正常的工作，每次上電時(shí)，需要對(duì)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始化。當(dāng)判斷有異常情況發(fā)生時(shí)，顯示屏上顯示出異常情況，并觸發(fā)報(bào)警電 路，以提示工作人員。詢(xún)。在系統(tǒng)正常工作之前，微控制器要對(duì) SJAl000 進(jìn)行初始化，以保證系統(tǒng)的各部分之間能進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)交換。當(dāng)硬件復(fù)位或控制器掉電的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入復(fù)位模式， SJA1000 只有在復(fù)位模式下才能被初始化。 發(fā)開(kāi)始 進(jìn)入 CAN 控制器復(fù)位模式 TXDC 腳（ ）配置 與 CAN 有關(guān)的中端配置 CAN 位定時(shí)的配置 驗(yàn)收濾波器的配置 選擇操作模式，推出 CAN 控制器復(fù)位模式 結(jié)束 是否使用 CAN 中斷？ N Y 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 送程序分發(fā)送遠(yuǎn)程幀和數(shù)據(jù)幀兩種 [11]. 圖 45 SJAl000 發(fā)送程序流 程圖 信號(hào)接收模塊程序設(shè)計(jì) 采用中斷方式接收數(shù)據(jù)的流程下圖所示。在釋放了接收緩沖器之后 ,SJA1000 開(kāi)啟所有中斷 , 等待接收下一組的報(bào)文 [14]。 DSl8820 遵循相應(yīng)的通信協(xié)議從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。 主機(jī)須要啟動(dòng)讀時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收。 可燃 氣體及煙霧傳感器電路的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 3 MQ2 可燃?xì)怏w及煙霧傳感器模塊探測(cè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)煙霧濃度以及氣體濃度。當(dāng)從節(jié)點(diǎn)傳輸回來(lái)的 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)超過(guò)閾值的時(shí)候，系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)的報(bào)警信號(hào)，從節(jié)點(diǎn)的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，即模擬開(kāi)啟噴頭噴水。具體的調(diào)試如下一一詳細(xì)介紹。 以下是測(cè)試的 圖 51 LCD1602 的動(dòng)態(tài)演示圖片： 圖 51 LCD1602 的動(dòng)態(tài)演示圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 時(shí)鐘電路模塊功能的測(cè)試 時(shí)鐘電路模板主要負(fù)責(zé)火災(zāi)發(fā)生時(shí)間的存儲(chǔ)，以備時(shí)候進(jìn)行查詢(xún)。 //分鐘初始化 Write1302 (WRITE_HOUR,0x12)。 從節(jié)點(diǎn)模塊功能的測(cè)試 從節(jié)點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集，包括溫度，可燃性氣體以及煙霧濃度等數(shù)據(jù)，從節(jié)點(diǎn)的測(cè)試也很重要。 //發(fā)跳過(guò) ROM 匹配命令 write_ds18b20(0x44)。 //發(fā)跳過(guò) ROM 匹配命令 write_ds18b20(0xbe)。將香煙點(diǎn)燃，放在傳感器周?chē)?，或是將打火機(jī)對(duì)著傳感器釋放氣體，屏幕上的數(shù)值會(huì)發(fā)生很大變化，由此，判斷電路功能工作正常。 fm=1。//顯示 F 標(biāo)示正轉(zhuǎn) for(i=0。 //改變這個(gè)參數(shù)可以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,數(shù)字越小，轉(zhuǎn)速越大 } } 此時(shí)觀察，當(dāng)報(bào)警器開(kāi)始工作的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始工作，表明滅火執(zhí)行裝置工作正常，本模塊到此測(cè)試成功。0x0c)==0x0c)//判斷是否可以發(fā)送 { 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 // Write_SJA1000(REG_CAN_CMR,0x10)。0x08) ==0) {canstatus = Read_SJA1000(REG_CAN_SR)。 //SJA1000 進(jìn)入正常模式配置 Write_SJA1000(REG_CAN_IER,0x01)。 此時(shí)觀察單片機(jī)， A 和 B 單片機(jī)上的 LCD 同步顯示溫度，由此可見(jiàn)， CAN 模塊通信正常，本模塊到此此時(shí)成功。此時(shí)觀 察到，主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上的液晶顯示屏第一行顯示： Yanwu（煙霧以及氣體濃度的綜合數(shù)值），數(shù)值為 02；第二行顯示 temp（溫度） ℃。 第三 步：將打火機(jī)對(duì)著從節(jié)點(diǎn) MQ2 傳感器，然后釋放打火機(jī)內(nèi)部的可燃性氣體（丁烷），此時(shí)觀察到的現(xiàn)象與第二步觀察到的現(xiàn)象一樣。此時(shí)觀察到，與第二步所描述的現(xiàn)象一樣。介紹了 CAN 通信工作原理，闡述了選擇 CAN 總線作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間，各個(gè)工作模塊之間的數(shù)據(jù)的通信與 RS485總線的性能比較。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)完善、可靠、高效的智能自動(dòng)控制系統(tǒng)是一 個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，受到各個(gè)方面因素的影響。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，張老師給予了我很大的幫助才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的進(jìn)行。 向電氣與信息工程學(xué)院的所有老師表示衷心的感謝！ 向大學(xué)學(xué)習(xí)期間所有任課老師表示衷心的感謝！ 最后，祝愿我們母校的明天更美好！ 2021 年 6 月 于江蘇科技大學(xué) 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1]鐘國(guó)棟等 ,消 防服務(wù)的供給消費(fèi)邏輯 ,經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊 ,2021,18(1):1620 [2]劉洋銘等 ,淺談如何搞好消防監(jiān)督工作 ,中國(guó)科技信息 .2021,35(4)： 365369 [3]章歡 ,基于 CAN總線的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 2021 [4]佟為明等 ,現(xiàn)場(chǎng)總線概述 ,低壓電器 ,2021,1117 [5]蘇永峰等 ,CAN總線技術(shù)在電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的應(yīng)用 ,電氣技術(shù) ,2021, 4（ 3):1620 [6]楊建軍 ,CAN總線技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用 ,上海汽車(chē) ,2021， 5(6):2125 [7]韓成浩等 ,CAN總線技術(shù)及其應(yīng)用 ,制造業(yè)自動(dòng)化 ,2021， 11(2):1922 [8]馮杏輝 ,基于 CAN總線的嵌入式變頻調(diào)整系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) ,東華大學(xué)學(xué)位論文 ， 2021 [9]林新榮 ,CAN總線與 RS422A通信適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)及抗干擾分析 ,哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文 , 2021 [10]王小朋 , 基于多傳感器信息融合的煤礦環(huán)境探測(cè)與危險(xiǎn)評(píng)估 , 山東大學(xué)學(xué)位論文 , 2021 [11]徐瑋等 , 輕松學(xué) PIC之 DS1302時(shí)鐘篇 , 電子制作 , 2021， 15(1):16 [12]姬翔 , 基于 CAN總線 的動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統(tǒng)的研制 , 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 ,2021 [13]王杰華 , 海水溫鹽深監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì) , 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)位論文 ,2021 [14]夏布禮等 , 基于 USB串口多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) , 電子設(shè)計(jì)工程 , 2021， 17（ 1):1227 [15]邵玉華等 , 基于 SJA1000 的 CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì) , 鐵道通信信號(hào) ,2021， 8(1):1025 [16]劉海萍等 , 基于 DSl8820 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) ,科技信息 ,2021， 13 。 她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神、高尚的品格值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)，她的諄諄教誨將使我受益終生。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致 謝 在 這篇論文結(jié)束的時(shí)候，我要深深地感謝指導(dǎo)教師 老師。對(duì)于如何利用 CAN 總線完成各個(gè)控制部件之間的通信理解還不十分透徹。江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 結(jié) 語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們作為學(xué)生在學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過(guò)程，這一過(guò)程對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考及工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)。此時(shí)觀察到，主節(jié)點(diǎn)上的顯示屏顯示溫度在慢慢的上升，當(dāng)超過(guò) 30℃的時(shí)候，發(fā)出報(bào)警現(xiàn)象與第二步所描述的現(xiàn)象一樣。此時(shí)觀察到，顯示屏第一行的數(shù)值有了明顯的變化，當(dāng)超過(guò)數(shù)值 15（事先設(shè)置好的閥值）的時(shí)候，蜂鳴器開(kāi)始發(fā)出報(bào)警的聲音。 模擬所需要的材料：香煙一根，打火機(jī)一只，筆記本電腦一臺(tái)等一些相關(guān)材料。 //擴(kuò)展幀，向發(fā)送緩沖區(qū)寫(xiě)入 5 個(gè)數(shù)據(jù) WriteSJARegBlock(21,Send_CAN_Data,8)。 SJA100HardWareRest()。自收發(fā) Write_SJA1000(REG_CAN_CMR,0x01)。首先將“發(fā)”程序燒到單片機(jī) A，再將“收”程序燒到單片機(jī) B，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單片機(jī)之間信息的傳輸，下面進(jìn)行 溫度實(shí)時(shí)傳輸測(cè)試 。i++) //4 相 { P1=F_Rotation[i]。 滅火裝置功能的測(cè)試 滅火裝置功能的測(cè)試，主要是測(cè)試當(dāng)火災(zāi)發(fā)出警報(bào)的時(shí)候，滅火裝置是否可以順利而又及時(shí)的執(zhí)行，即步進(jìn)電機(jī)是否及時(shí)工作。(tempint85)) //溫度報(bào)警設(shè)置 { fm=0。 //將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存 此時(shí)觀測(cè)液晶顯示屏上顯示的溫度為 28℃左右變化，當(dāng)手指靠近，并且觸摸溫江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 度傳感器的時(shí)候顯示屏上的溫度在不斷地變化，表明溫度傳感器模塊的功能正常，本模塊到此測(cè)試成功。 //顯示溫度，等待 AD 轉(zhuǎn)換 set_ds18b20()。 溫度傳感器電路功能的測(cè)試 將測(cè)試溫度程序燒進(jìn)單片機(jī)，主要程序如下： void get_temperature() //溫度轉(zhuǎn)換、獲得溫度子程序 { set_ds18b20()。 //允許寫(xiě)保護(hù) 此時(shí)觀察顯示屏，溫度達(dá)到閥值所發(fā)出的報(bào)警時(shí)間，以備查詢(xún)。 //禁止寫(xiě)保護(hù) Write1302 (WRITE_SECOND,0x56)。主節(jié)點(diǎn)主要測(cè)試時(shí)鐘電路模板功能的測(cè)試。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第五章 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試 本章主要工作是對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試，一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來(lái)，只有在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，才能得到真正的檢驗(yàn)。 A／ D 轉(zhuǎn)換工作流程圖如下所示： 如下圖所示，模擬信號(hào)輸入 A/D 轉(zhuǎn)換口，然后開(kāi)啟 A/D 轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換完成，然 后 讀取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位優(yōu)先 [15]。這幾種時(shí)序都是將 單片機(jī)作為主機(jī)， DSl8820 作為從機(jī)?，F(xiàn)在根據(jù)從節(jié)點(diǎn)具體實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行從節(jié)點(diǎn)整體軟件流程的設(shè)計(jì)，流程圖如下：