【正文】 0 余萬元 。而這種融合了自動檢測，手動報警，聲光報警和 GSM 信息通知的智能化火災(zāi)報警系統(tǒng)能很好地解決這一問題，能夠確保在發(fā)生險情的時候能夠第一時間進行險情撲滅，從而極大的保護 了人們的生命財產(chǎn)安全。通過這么一系列的檢測處理報警流程實現(xiàn)家庭的智能火災(zāi)報警功能。從而完成一個只能火災(zāi)報警過程。 煙霧傳感器 在以前科技不發(fā)達的時候，一般發(fā)生火災(zāi)前期首先是會產(chǎn)生大量的煙霧，不過隨著科技的發(fā)展，在現(xiàn)在社會一般火災(zāi)都是由于煤氣或者天然氣泄漏的原因，煙霧不 是太濃烈，不過煙霧依舊是火災(zāi)發(fā)生的一個重要特征。感光型火災(zāi)報警系統(tǒng)就是通過響應(yīng)火災(zāi)中產(chǎn)生的 光特性，即擴散火焰的光強度和閃爍頻率，來觸發(fā)報警系統(tǒng)的。當(dāng)有煙霧、高溫、火光產(chǎn)生的時候，它就改變平時的正常狀態(tài)，引起傳感器內(nèi)部某些元件或者某些參數(shù)的改變， 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 開始輸出信號，通過放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換后經(jīng) 過判斷決定是否發(fā)出火災(zāi)信號。不過本次試驗采用的煙霧傳感器是一種氣敏材料傳感器，這種 氣敏材料傳感器對各種家庭的可燃性氣體具有很高的靈敏度，可以將這些可燃性氣體濃度變成信號傳入放大器進行處理后對人們報警，適合家庭版。這兩種傳感器都屬于固定溫度傳感器，由于金屬熔點及受環(huán)境控制不太敏感的特性，所以不選擇在家庭中使用。另一種是紫外光輻射傳感器，則利用有機化合物燃燒時，火光中的紫外光，使紫外光敏管的電極激發(fā)出離子，然后通過繼電器盒其他元件，發(fā)出電壓信號來進行報警，總體來說就河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 是根據(jù)燃燒物在燃燒過程中，不斷散發(fā)出來的紅外光和紫外光來進行探測，根據(jù)其能量進行判斷發(fā)出信號。 3 系統(tǒng)各模塊的電路設(shè)計 核心芯片選擇 在整個智能火災(zāi)報警系統(tǒng)中，最重要的就是單片機，它一方面需要去接收手動按 鈕模塊還有溫度傳感器、煙霧傳感器檢測到的火災(zāi)信號，并且在單片機處理之后還要對聲光報警模塊和 GSM 無線通訊模塊發(fā)送信號，使之能夠正常報警，達到該系統(tǒng)的設(shè)計目的。 AT89S52 是一個低功耗、高性能的 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造兼容標(biāo)準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)。片內(nèi)資源有 4 組 I/O 控制端口、 3 個定時器、 8 個中斷、軟件 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 設(shè)置低能耗模式、看門狗和斷電保護。 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 圖 3 手動按鈕模塊電路 傳感器檢測 溫度傳感器模塊 DS18B20 DS18B20 是一種單總線數(shù)字溫度傳感器。利用 AT89S52 單片機的 腳來驅(qū)動 DS18B20，上拉電阻阻值為 歐姆。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。在本次課題設(shè)計中，因為需要用到對傳感器信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換進入單片機， LM324 內(nèi)含 4 個獨立的高增益、頻率補償?shù)倪\算放大器，既可接單電源使用 (3～ 30 V)，也可接雙電源使用 (177。河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 圖 5 集成運算放大電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 經(jīng)氣敏傳感器所檢測的電壓信號為模擬信號，無法直接被單片機所識別，所以在經(jīng)過放大電路后對信號進行 A/D 裝換，將模擬信號 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機。其中 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。因為 ALE 信號的頻率是單片機時鐘頻率的 1/6，如果時鐘頻率為 6MHZ，則 ALE 信號的頻率為 1MHZ，經(jīng)二分頻后為 500KHZ，與 ADC0809 的典型值吻合。 電阻 R8 和 R15 取值較大，防止三極管擊穿時反向電流過大，破壞單片機芯片。而 TC35I 模塊與其外圍電路組成的移動終端集射頻基帶為一體，提供標(biāo)準統(tǒng)一的 AT 命令串口，很安全的為信息數(shù)據(jù)的傳輸提供保障，并且方便用戶的應(yīng)用開發(fā)設(shè)計 [8]。 GSM 無線通訊模塊與 AT89S52 采用串行接口方式連接，其中 GSM 模塊的 RX 為下行發(fā)送端， TX 為上行接收端分別接 AT89S52 的 TX 和 RX。河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 圖 9 外圍電路接線 4 系統(tǒng)軟件流程 主程序流程 本次課題流程圖 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 圖 10 主程序流程圖 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 因為考慮到實時監(jiān)控單片機寄存器里面堆棧數(shù)據(jù)太多，所以要對單片機進行初始化設(shè)置，以保證各 I/O 口的正常功用。首先是需要對寄存器進行 初始化處理，然后開中斷，使在傳感器檢測到氣體濃度信號傳入之后，單片機能夠及時響應(yīng)處理，然后關(guān)閉蜂鳴器和紅燈。 所以，在采樣的過程中，我們可以先對采樣過程進行比較，去除其中脈沖很高或者脈沖很低的 最大最小值點，對其他的采樣序列進行 10 個一組的分組，然后求其算術(shù)平均值。在本設(shè)計中，受控端由單片機、 GSM 模塊、檢測部分、控制部分組成。我通過對很多地方的包括家庭防火系統(tǒng)的了解，發(fā)現(xiàn)在公司之類的地方基本上都已經(jīng)有了比較完善的火災(zāi)報警系統(tǒng)，技術(shù)層面已經(jīng)日臻成熟。主要是通過中心單片機 AT89S52 模塊實現(xiàn)了只能火災(zāi)報警器的檢測火災(zāi)，聲光報警， GSM模塊信息通知功能。并且 GSM 模塊的無線通信功能對于家庭來說，無法自己進行修改，只能在系統(tǒng)預(yù)裝的時候?qū)戇M去，如果用戶更換聯(lián)系方式，智能報警的通信功能修改也比較麻煩。 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 參考文獻 [1] 楊志堅 Intel 8086/8088 系列微型計算機原理及接口技術(shù)，中國電力出版社 [2] 趙月飛，郭會平 高等院校 EDA系列教材? Protel 99 SE 基礎(chǔ)與實例教 程 機械工業(yè)出版社 [3] 李朝青 單片機原理及接口技術(shù) 北京航空航天大學(xué)出版社 [4] 閆石 數(shù)字電子技術(shù) 基礎(chǔ) 高等教育出版社 [5] 童詩白，華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社 [6] 吳朝暉 感煙探測器在地下車庫中應(yīng)用的可行性探討 武警學(xué)院學(xué)報 2020 [7] 宣彩平，王皓，鄒國良 利用 GSM 無線模塊發(fā)送短消息 計算機應(yīng)用 [8] 黃天健，梁志坤 基于 GSM 模塊 TC35T 的無線遠程監(jiān)控 電子工程師產(chǎn)品技術(shù)雜志 [9] 劉勇 基于單片機和 GSM 的火災(zāi)報警器設(shè)計 10079416（ 2020） 01007201 [10] 王芳 利用通信模塊實現(xiàn)短消息 水利電力機械 2020 [11] AT89S52 中文用戶手冊 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 附錄