【正文】 并且 GSM 模塊的無線通信功能對于家庭來說，無法自己進(jìn)行修改，只能在系統(tǒng)預(yù)裝的時候?qū)戇M(jìn)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。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。 所以，在采樣的過程中，我們可以先對采樣過程進(jìn)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(jìn)行 10 個一組的分組，然后求其算術(shù)平均值。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(jī)寄存器里面堆棧數(shù)據(jù)太多，所以要對單片機(jī)進(jìn)行初始化設(shè)置，以保證各 I/O 口的正常功用。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(zhǔn)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]。因為 ALE 信號的頻率是單片機(jī)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。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(jī)所識別，所以在經(jīng)過放大電路后對信號進(jìn)行 A/D 裝換，將模擬信號 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機(jī)。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。 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。 AT89S52 是一個低功耗、高性能的 CMOS 8 位單片機(jī)，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(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)。另一種是紫外光輻射傳感器，則利用有機(jī)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(jìn)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(jìn)行探測，根據(jù)其能量進(jìn)行判斷發(fā)出信號。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(jìn)行處理后對人們報警，適合家庭版。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(kuò)散火焰的光強(qiáng)度和閃爍頻率，來觸發(fā)報警系統(tǒng)的。從而完成一個只能火災(zāi)報警過程。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(jìn)行險情撲滅，從而極大的保護(hù) 了人們的生命財產(chǎn)安全。人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個重要標(biāo)志。 本系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機(jī)作為 系統(tǒng)主要由單片機(jī)為核心的控制模塊、溫度和煙霧檢測模塊、Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換模塊、 手動按鈕模塊、聲音燈光報警模塊 和ＧＳＭ 無線通信 報警模塊等部分組成。 本 系統(tǒng) 可 利用 DS18B20 溫度傳感器和 MQ2 煙霧傳感器對周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，通過 LED 顯示報警 和ＧＳＭ遠(yuǎn)程報警系統(tǒng)實現(xiàn)火災(zāi)的定點和遠(yuǎn)程報警。 但是文明進(jìn)步的同時，由此引起火災(zāi)也對人民的人身財產(chǎn)造成巨大的損失。而隨著科技的不斷發(fā)展，智能化的火災(zāi)報警系統(tǒng)會越來越完善，逐步走入每一個家庭。 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 火災(zāi)報警類型 由于在火災(zāi)報警系統(tǒng)中我們所使用的火災(zāi)探測器種類或者是型號的不同，一般常見的火災(zāi)探測器主要是一下三種，其中兩種比較常見，一種在家 庭小居室里面少見： 溫度傳感器 由于火災(zāi)發(fā)生的時后會燃燒發(fā)出大量的熱量，使得家庭中溫度會在小范圍內(nèi)迅速升高。根據(jù)感應(yīng)的敏感波長，可以將感光型火災(zāi)報警系統(tǒng)分為對波長較短的光輻射敏感的紫外報警系統(tǒng)和對波長較長的光輻射敏感的紅外報警系統(tǒng)。 溫度傳感器 一種是利用金屬熱脹冷縮的特性。 火災(zāi)報警模塊檢測處理原理 目前，社會上主要的火災(zāi)報警模塊無非就是聲光報警模塊，通過檢測到火災(zāi)信號然后輸送到消防監(jiān)控中心，在消防指揮中心里面顯示具體地址的紅燈亮蜂鳴器響進(jìn)行提醒指揮人員。芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的計算機(jī) AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案 [11]。測試溫度范圍 55℃ 125℃ ，溫度數(shù)據(jù)位可配置為 1 12 位，對應(yīng)的刻度值分別為 ℃ 、 ℃ 、 ℃ 、℃ ，對應(yīng)的最長轉(zhuǎn)換時間分別為 、 、 375ms、 750ms。 MQ2/MQ2S 氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。 A/D 轉(zhuǎn)換電路采用了常用的 8 位 8 通道數(shù)模轉(zhuǎn)換常用芯片 ADC0809，煙霧傳感器的輸出端接到 ADC0809 的 IN0，溫度傳感器的輸出端接到 ADC0809 的 IN1。 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 圖 6 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 聲光報警模塊 當(dāng)用戶端系統(tǒng)確認(rèn)有火災(zāi)發(fā)生時， P20 和 P23 輸出低電平，使得 PNP 三極管導(dǎo)通。 一般來說， GSM 無線通訊模塊都是與單片機(jī)通過串口通信的方式進(jìn)行的鏈接，通常情況下，通信速度都設(shè)定為 19200bps。本次課題采用的是比較老一點的 MQ2煙霧傳感器進(jìn)行煙霧檢測的， MQ2 在檢測之前基本上會有 12 個小時的預(yù)熱才能正常工作。這種方法可以減小環(huán)境或者其他不可抗因素對我們煙霧采集濃度數(shù)據(jù)的影響?？墒窃诩彝シ矫妫阑鹣到y(tǒng)依舊比較落后，很多家庭基本上都還是配備的滅火器用來防火，更 有甚之，基本的防護(hù)措施都沒有。還有很多，由于時間以及個人知識范圍的關(guān)系，沒有能夠?qū)崿F(xiàn)。并 且，在整個課題課題設(shè)計過程中，還有很多的不足之處需要改進(jìn)，比如無法自檢傳感器是否能夠正常工作，在傳感器失去效應(yīng)的時候只能通過人為的按鈕去報警，也就讓整個智能報警失去了意義。 圖 13 GSM 無線通訊流程圖 河南大學(xué)民生學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 結(jié)論 人民的生命財產(chǎn)安全重于泰山，為了防患于未然未然，也為了更好地保護(hù)好人民的生命財產(chǎn)安全，設(shè)計一個無人看管的智能家庭版火災(zāi)報警系統(tǒng)勢在必行。通?？梢圆捎闷骄捣▉硐蓴_脈沖，則干擾將“平均”到計算結(jié)果上去，故平均值法對于消除因為環(huán)境干擾而導(dǎo)致的煙霧濃度采樣值發(fā)生偏差。本次課題設(shè)計使用了兩個 33PF 的諧振電容，內(nèi)部晶振時