【正文】 讓我至誠難忘。但是為了適應(yīng)工作環(huán)境的變化及系統(tǒng)功能的擴(kuò)展，系統(tǒng) 電路圖也有待進(jìn)一步研究，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能以及適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境 (3)系統(tǒng)軟件設(shè)計方面：本設(shè)計采用單片機(jī)常用的編程語言 —— 匯編語言 —— 進(jìn)行編程。 系統(tǒng)展望 在本次設(shè)計中，由于采用了新型離子感煙傳感器以及與之相配套的專用集成電路，輸出的是開關(guān)量信號，省去了 A/D 轉(zhuǎn)換這個看似必有的環(huán)節(jié)，使得本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)有著很大的不同。 基于此， 筆者設(shè)計的賓館火災(zāi)自動報警系統(tǒng)具備以下幾個特點(diǎn)： ① 設(shè)計合理，實(shí)用廉價。程序流程如圖 44所示。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 35 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 主程序主要用來進(jìn)行初始化，設(shè)置 8243 的口地址及控制字，并對檢測結(jié)果進(jìn)行核對 、控制。 (5)具有將備電電池 24V 電壓降到 5V 電壓的電路。 單片機(jī)檢測到火災(zāi)信息后，應(yīng)該能夠自動切斷主電源，所 以該系統(tǒng)的電源設(shè)計要求具有備用電源。 因 P2 口既要傳送控制命令，又要輸入 /輸出 數(shù)據(jù)，因此 8243 芯片用 PROGXXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 32 腳上的輸出信號控制 P2 口上兩種性質(zhì)不同的信息的傳輸。 表 33 十六進(jìn)制數(shù)字行代碼表 字型 0 1 2 3 4 5 6 7 共陰極 3F 06 5B 4F 66 6D 7D 07 字型 8 9 A B C D E F 滅 共陰極 7F 6F 77 7C 39 5E 79 71 00 接口芯片 8243 綜合考慮成本投入以及產(chǎn)品特性，本系統(tǒng)用 8243 芯片擴(kuò)展單片機(jī)的并行I/O 口。 LED 是發(fā)光二極管的縮寫。 聲光報 警模塊 數(shù)碼顯示部分選用 BS212 共陰數(shù)碼管，報警電路選用一片 KD9561 及放大器、揚(yáng)聲器來構(gòu)成。 2)一種中斷一旦得到響應(yīng)，與它同級的中斷不能再中斷它。 MCS51單片機(jī)各中斷源的矢量地址是固定的。 ③中斷允許：兩級串聯(lián)式中斷允許。中斷源分為 2個中斷優(yōu)先級，即高優(yōu)先級和低優(yōu)先級，每個中斷源的優(yōu)先級都可由軟件來設(shè)定。中斷系統(tǒng)是指能夠?qū)崿F(xiàn)中斷功能的相關(guān)硬件電路和軟件程序。電容的大小可起頻率微調(diào)作用，外部方式的時鐘電路如圖所示， XTAL1 接地 XTAL2 接外部振蕩器。片內(nèi)的 FLASH 存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器編程器來編程。 注：打 *的元件可根據(jù)壓電晶體的不同型號而改變 圖 310 離子感煙火災(zāi)報警器 離子感煙傳感器由內(nèi)外兩個電離室組成，當(dāng)空氣中無煙霧時，輸出端 O輸出電平約等于 1/2 電源電壓即 ，這時集成塊 A 不工作，壓電陶瓷喇叭 B無聲。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 圖 38 DQ295 管腳圖 DQ295 各引腳功能如下： 第 15 腳接離子感煙傳感器的收集電極； 12 腳為內(nèi)部振蕩器的外接電容腳；7腳接定時電阻； 1 15腳為輸入保護(hù)用； 5 腳為發(fā)光管 LED； 1 與 4 腳為檢測腳； 3與 15腳為電壓與靈敏度設(shè)置腳； 10 與 11腳為報警輸出腳。有煙霧和無煙霧時其電位差可達(dá) 1V 以上。我們把這個非電離區(qū)稱為主探測區(qū) 圖 33 電離電流和電壓的關(guān)系 圖 34 單極性電離室工作原理 一般離子感煙探測器 的電離室均設(shè)計成單極性的，因?yàn)楫?dāng)發(fā)生火災(zāi)時煙霧進(jìn)入電離室后，單極性電離室要比雙極性電離室的電離電流變化大，也就是說可以電離電流 飽和電流 外加電壓 E I XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 得到較大的電壓變化量，從而可以提高離子感煙探測器的靈敏度 .在實(shí)際的離子感煙探測器設(shè)計中，是將兩個單極性電離室串聯(lián)起來，一個作為檢測電離室 (也叫外電離室 )，結(jié)構(gòu)上做成煙霧容易進(jìn)入的型式 。 如果在極板 P1 和 P2間加上一個電壓 E，極板間原來做雜亂無章運(yùn)動的正負(fù)離子，此時在電場的作用下，正負(fù)離子做有規(guī)則的運(yùn)動。 圖 31 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)硬件框圖 煙霧信號采集模塊 圖 31中 1， 2， 3 組成煙霧數(shù)據(jù)采集模塊，將現(xiàn)場煙霧濃度這一非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，并以數(shù)字量的形式送給單片機(jī)。系統(tǒng)終端部分選用音響報警電路及數(shù)碼顯示電路。當(dāng)單片機(jī)探測到火情后，會自動打開聯(lián)動消防裝置。有關(guān) 8243 的資料將會在隨后的章節(jié)中談到?；谫e館火災(zāi)的特殊情況，本設(shè)計選用離子感煙探測器。 加入 WTO 以來，面對高新技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇和國內(nèi)市場國際化的競爭挑戰(zhàn)，我國消防電子產(chǎn)品逐漸和世界接軌，向高可靠、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的早期火災(zāi)探測報警技術(shù)發(fā)展。而與之配套的 硬件則采用復(fù)合多傳感等傳感方式，為判斷火災(zāi)提供更加充分的火災(zāi)信息?？垢蓴_智能采用各種消除干擾的軟件技術(shù) (如數(shù)字濾波等 )，把干擾信號限制到最低限度，提高和系統(tǒng)的抗干擾能力?；馂?zāi)報警系統(tǒng)是長年不間斷運(yùn)行的設(shè)備，要求具有高度可靠的性能。 我國自 1985 年以來，單片機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用取得了一定的進(jìn)展，尤其進(jìn)入 90年代以后，在自動控制、智能儀表、自動測試、家電、通訊領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用，其中用單片機(jī)開發(fā)的火災(zāi)自動報警器就是很好的一例。一般情況下，一場火災(zāi)發(fā)生過程都伴隨著煙、溫、光等信號的產(chǎn)生。 關(guān)鍵詞： 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 監(jiān)測 控制 消防聯(lián)動 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 第一章 緒論 本論文的研究背景 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，生產(chǎn)力水平達(dá)到了前所未有的高度。 三、課題設(shè)計（論文）思路、方法及進(jìn)度安排 思路： 本文在該系統(tǒng)的研究和設(shè)計中主要 作了系統(tǒng)硬件設(shè)計和系統(tǒng)軟件設(shè)計兩 項(xiàng)主要工作，一二章主要對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的基本狀況作了簡要分析。 （ 4）要求單片機(jī)監(jiān)測到準(zhǔn)確的火災(zāi)信息后，能自動打開聯(lián)動消防裝置，對火災(zāi)進(jìn)行消防 。 （ 2）要求選用的單片機(jī)能對信號做出準(zhǔn)確的分析處理，并傳到聲光報警裝置。為防止誤報警，當(dāng)檢測到某房間有火情時，該系統(tǒng)應(yīng)該延時 3秒鐘后再檢測一次，若確有火情方可報警，并用數(shù)字指示出發(fā)生火災(zāi)地點(diǎn)。 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)通過一定的方式向火災(zāi)報警控制 器發(fā)出火災(zāi)報警信號，火災(zāi)報警控制器收到報警信號后，立即發(fā)出聲光報警，并打開消防聯(lián)動裝置。一旦發(fā)生火災(zāi)將很難及時救助，勢必要給國家和個人帶來不可估量的損失。實(shí)踐證明，設(shè)置先進(jìn)的火災(zāi)自動報警和自動滅火系統(tǒng)是高層建筑做好自防自救的關(guān)鍵。 傳統(tǒng)火災(zāi)探測技術(shù) 傳統(tǒng)的火災(zāi)探測報警技術(shù)是由火災(zāi)探測器感知現(xiàn)場的某種火災(zāi)參數(shù) (如煙濃度、溫度等 )，當(dāng)被感知的火災(zāi)參數(shù)達(dá)到某個限度值后，火災(zāi)探測器通過一定的方式向火災(zāi)報警控制器發(fā)出火災(zāi)報警信號，火災(zāi)報警控制器收到報警信號 后，立即發(fā)出聲光報警。不僅增加成本，而且許多系統(tǒng)內(nèi)部的故障都不能報警。而各種單一傳感器提供的火災(zāi)信息均混雜非火災(zāi)信息，從而，給從傳感器提供的火災(zāi)信息上判別火災(zāi)增加了難度。資料顯示，凡裝有自動報警系統(tǒng)的建筑物中，當(dāng) 火情發(fā)生時，由于能夠及時報警，把火災(zāi)消滅在初期，從而大大減少了火災(zāi)的危害。 圖 21 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)原理圖 圖 21 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)各模塊的設(shè)計 第一， 傳感器的設(shè)計。該單片機(jī)的具體情況 將在隨后的章節(jié)中進(jìn)行闡述。當(dāng)單片機(jī)探測到著火房間后，會自動切斷賓館用電電路，同時在不影響正常工作的前提下，轉(zhuǎn)換為備用電源供電。 由于該系統(tǒng)主要用于多點(diǎn)集中檢測報警，故能對受監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行巡回檢測。其中， 1為傳感器，將現(xiàn)場煙霧濃度這一非電信號轉(zhuǎn)化為電信號； 2為信號調(diào)理電路，將傳感器輸出的電信號進(jìn)行調(diào)理（放大、濾波等），使之滿足比較轉(zhuǎn)換電路的要求； 3為比較轉(zhuǎn)換電路，完成將煙霧傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 圖 32 離子感煙探測器工作原理圖 在正常工作狀態(tài)下，放射源發(fā)出的射線電離了電離室的空氣，便有電流從 A經(jīng) B 流向 C，這時電離室是一個典型的電阻元件。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 所謂單極性電離室，是指電離室局部被 α 射線所照射，使一部分形成電離區(qū)，而未被 a 射線所照射的部分則為非電離區(qū)。內(nèi)電離室與外電離室是串連的，如圖 36所示。極間電容為 4PF，AM241放射源為 ～ ；器件重量為 12g,主要結(jié)構(gòu)材料為不銹鋼和塑料。與 A1一樣，也可以通過第 13 腳的外接電阻網(wǎng)絡(luò)來改變閥值電平高低。 單片機(jī)控制中心 本設(shè)計是基于單片機(jī)的聲光火災(zāi)報警器，單片機(jī)是其中的核心部件，它就像大腦一樣，是設(shè)計中的樞紐。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振電路。 PD 是掉電方式位，當(dāng) PD=1 時，激活掉電工作方式， ILD空閑方式位，當(dāng) ILD=1 時，激活空閑工作方式。 5個中斷源分為 2個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷嵌套， IE控制 CPU是否響應(yīng)中斷請求。串行口發(fā)送 /接收共用一個中斷源。對于同級中斷源，由內(nèi)部硬件查詢邏輯來確定響應(yīng) 次序。其作用是用來對各中斷源進(jìn)行開放或屏蔽的控制。由于不同的計算機(jī)有不同的中斷系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，其中斷相應(yīng)的方式也有所不同。 如圖 312 所示。七段發(fā)光二極管，加上一個小數(shù)點(diǎn)位，共計八段。 8243 芯片的 P2 口 (～ )為控制及信號端口，其有兩個作用，一是傳送設(shè)置芯片各端口工作方式的命令及端口地址，二是傳送經(jīng)芯片輸入 /輸出的數(shù)據(jù)。由于很多實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)工作環(huán)境比較復(fù)雜，所以電源設(shè)計就有很高的要求，既要穩(wěn)定，又要有很高的抗干擾能力。 PROG P20P23 地址和操作碼 數(shù)據(jù) XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 33 (2)檢測電池部分電壓情況并及時報告故障。 用單片機(jī) AT89C51控制 24V直流 電磁換向閥運(yùn)動，信號通過單片機(jī)端口送出，經(jīng)三極管的開關(guān) 放大 作用，接直流固態(tài)繼電器，然后接負(fù)載，因?yàn)殡姶砰y是感性負(fù)載，其兩端并聯(lián)一個二極管。程序流程如圖 43所示。 (2)系統(tǒng)軟件設(shè)計：編程語言主要應(yīng)用了匯編語言。本人所學(xué)的專業(yè)是 應(yīng)用電子技術(shù) ，在?？齐A段對傳感器的接觸很是有限，理論知識尚很欠缺，工程實(shí)踐自不必說。當(dāng)然，如果采用綜合性傳感器，譬如感煙感光傳感器、感煙感溫傳感器或者在本設(shè)計的基礎(chǔ)上再并聯(lián)感光傳感器和感溫傳感器，肯定能取得更好的報警效果。在此過程中我不僅僅鞏固、學(xué)習(xí)了專業(yè)知識，還學(xué)會了不少做人的道理，鍛煉了我的意志品質(zhì)。 XXXX 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 44 參考文獻(xiàn)： [1] 王福瑞 .單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計大全 .北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 1997 [2] 孫傳友 .測控系統(tǒng)原理與設(shè)計 .北京 :北京航 空航天大學(xué)出版社 ,2020 [3] 孫傳友 .測控電路及裝置 .北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [4] 余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) .中國礦業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 [5] 李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) .北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [6] 鄭學(xué)堅 .微型計算機(jī)原理及應(yīng)用 .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [7] 劉文濤 .單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例 .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [8] 張 靖 .檢測技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計 .中國電力出版社 ,2020 [9] 張毅剛 .單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2020 [10] 陳有卿 .報警集成電路和報警器制作實(shí)例 .北京 :人民郵電出版社 2020 [11] 而師瑪乃回首過去一個月在學(xué)校緊張上課和 畢業(yè)課程設(shè)計過程中所經(jīng)歷的困惑、艱辛和努力都成為一種美好的回憶 。 (1)系統(tǒng)硬件設(shè)計方面：關(guān)于信號采集這個環(huán)節(jié)，本設(shè) 計采用的是單一的離子感煙傳感器。④ 便于維護(hù)和擴(kuò)展。 取有報警口控制字 00H （ R2） 是 P5口否？ 04H （ R2） 是 P6口否？ 08H （ R2） 是 P7口否？ 是 P4口 否？ 12H （ R2） 是 否 ? 調(diào)顯示 00H （ R3） 是第一片8243 否？ 02H （ R4） 調(diào)顯示 是 否 ? 03H （ R4） 調(diào)顯示 04H （ R4） 調(diào)顯示 返回 是 否 ? 是第二片8243 否？ 01H （ R4）