【正文】 2021, 8 [11]王立新 :高層民用建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述第 20 卷第 3 期 [12] 何立民 .MCS51系列著單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù) . 北京航天航空大學(xué)出版社 1999. [13] 雷麗文 .微機(jī)原理與接口技術(shù) .電子工業(yè)出版社 [M].1997. P146156 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 榮浩：單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 37 致 謝 大學(xué)即將畢業(yè)，在此，感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和幫助過我的同學(xué)們，他們在我的大學(xué)四年中給予了我 很大的幫助。西安電子科技大學(xué)出版社 , [7] 張 偉 編 。報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)，其中包括了報(bào)警器各部分的設(shè)計(jì)過程及其元件的應(yīng)用和介紹。 榮浩：單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 27 MT8880 的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì) MT8880 的數(shù)據(jù)發(fā)送程序中用到了 相應(yīng)的串口接收程序，其程序流程圖如圖 所示。若前次按鍵后 40s 無按鍵輸入 ，默認(rèn)為無任務(wù)輸入 ， 自動掛機(jī)。撥叫時 ， 報(bào)警器摘機(jī)后先對電話線上的信號進(jìn)行檢測 ， 檢測到撥號音就撥號 ，檢測不到撥號音說明電話線已有問題 ， 無法撥號 ， 就自動掛機(jī)。 具體判斷方法如下 ： (1) 對溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷 溫度 ≥100 ℃ , 溫度異常 ， 置標(biāo)志 位為 1， 否則為 0； 煙霧 (CO, CO2) 濃度 ≥% ， 煙霧濃度異常 ， 置標(biāo)志位為 1， 否則為 0。 數(shù)據(jù)采集子程序 數(shù)據(jù)采集部分的程序設(shè)計(jì)包括 ： 驅(qū)動 ADC0809 的 IN0和 IN1進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 ， 分別由子程序 ADC1 (溫度轉(zhuǎn)換 ) 和 ADC2 (煙霧濃度轉(zhuǎn)換 ) 完成 ； 單片機(jī)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù) ， 存入指 定內(nèi)存單元 ， 由 INT1 中斷服務(wù)程序完成。有余輸入至內(nèi)部時 鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故 . P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串 行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。三級程序存儲器鎖定 備電由 12V 備用電池供給 ,當(dāng)電池電量不足時 ， 由89C51 的 口輸出高電平 ， 控制備用電池充電 。為了提高判別的準(zhǔn)確性 ， 簡化判別步驟 ； 縮短檢測程序代碼 ， 使用一個內(nèi)部 RAM單元 b2～ b0位作為狀態(tài)寄存器 ， 其中 b2～ b0位分別記錄最近 3個 20ms內(nèi)計(jì)數(shù)器 T0的取值范圍 。 圖 振鈴檢測電路 信號音檢測電路 本文介紹利用單片機(jī)定時 /計(jì)數(shù)功能檢測電話信號音的原理及方法。 如圖 所示。大大簡化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，可以降低成本，減少體積。分為高頻組和低頻組，各包含有 4個頻率，可以構(gòu)成 16 種不同的信號，依次對應(yīng)著 16 個不同的 BCD 碼。雙音多頻信號（ DTMF）是由一組低音頻信號和一組高音頻信號以一定方式的組合構(gòu)成 [6]，每組音頻信號各有 4 個音頻信號，而每種組合有一個高音頻信號和一個低音頻信號，共 16 種組合。 DTMF 信號的接收部分采用 DTMF信號接收單片機(jī) MT8870 的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)送部分采用開關(guān)電 容進(jìn)行 D／ A 轉(zhuǎn)換發(fā)送高精度、低畸變的 DTMF[5]信號。地址在 /PLAYE、 /PLAYL、或 /REC 的下降沿鎖存。商業(yè)級芯片在整個溫度各電壓范圍內(nèi)，頻率變化在 +%內(nèi) ,并保證最小錄放時間，所以有些芯片的錄放時間比標(biāo)稱的值稍大。對話筒輸入來說， ANA OUT 端應(yīng)通過外接電容連至本端。當(dāng)以差分形式連接話筒時，可減小噪聲，提 高共模太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 抑制比。 注：放音過程中當(dāng)遇到 EOM 或內(nèi)存結(jié)束時，如果 /PLAYE 或 /PLAYL 仍處在高電平，芯片雖然也進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)（內(nèi)部震蕩器和時鐘停止工作），但是由于芯片沒有對 /PLAYE 和/PLAYL 的上升沿進(jìn)行消顫，隨后在這兩個引腳上出現(xiàn)的下隆沿（例如釋放按鍵時的抖動） 都會觸發(fā)放音。之后芯片自動進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 ADC0809所需時鐘信號由 89C51的 ALE信號提供 .89C51的 ALE信號通常是每個機(jī)器周期出現(xiàn)兩次 ， 故它的頻率是單片機(jī)時鐘頻率的 1/ 89C51主頻是 6MHZ， ALE信號頻率為1MHZ， 若使 ALE上信號經(jīng)觸發(fā)器二分頻接到 ADC0809 的 CLOCK輸入端 ， 就可獲得500KHZ的 A/D轉(zhuǎn)換脈沖 。 ADC0809 的通道選擇地址 A， B， C分別由 89C51的～ 74LS373輸出提供。由于 AD590 是電流型溫度傳感器 ， 他的輸出同絕對溫度成正比 ， 即 1μA/k,而數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 的輸入要求是電壓量 [2]， 所以在 AD590 的負(fù)極接出一個 10kΩ的電阻 R 1 和一個 100Ω的可調(diào)電阻 W， 將電流量變?yōu)殡妷毫克腿?ADC0809。圖中 1， 2， 3 組成數(shù)據(jù)采集模塊 ； 4， 5 組成現(xiàn)場聲光報(bào)警模塊 ； 5， 6組成遠(yuǎn)程報(bào)警模塊。 (3) 如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常 (如煙霧濃度過大或是溫度較高 ) ： 能發(fā)出異常報(bào)警信號 ， 令值班人員到 現(xiàn)場處理。 語音報(bào)警系統(tǒng)主要完成的功能： 感 溫傳感器和感煙傳感器通過采集現(xiàn)場信號輸入中央處理器 ， 若判斷出 兩種傳感器中有一種動作 ， 表明有異?，F(xiàn)象 ,發(fā)異常語音報(bào)警信號“溫度超限”或“煙霧報(bào)警” ， 同時相應(yīng)的指示燈亮 。 第二章主要介紹了單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)的組成原理及其結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)廠家多偏重用于大型倉庫、商場、高級寫字樓、賓館等場所大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā) ， 他們采用集中區(qū)域報(bào)警控制方式 ， 其系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高。s transmission medium is the best choice. This article introduced one kind based on the public telephone work, using monolithic integrated circuit 8051, DTMF signal receiving and dispatching chip MT8880, integration speech chip ISD1420, integration temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202 and so on, uses the multisensor information fusion technology, pletes the pronunciation warning practical, the reliable monolithic integrated circuit pronunciation auto alarm system, elaborated this system39。榮浩：單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) I 摘 要 隨著人們生活水平的提高和安全防范意識的增強(qiáng) ,急需開發(fā)面向普通居民、價格低廉、運(yùn)行可靠的自動報(bào)警系統(tǒng)。s position form and the principle of work emphatically. Based on this system principle related product already online use. The practice indicated that the monolithic integrated circuit technology has the widespread application prospect in the system warning and other automatic control domain. This article has designed a simplicity, the suitable monolithic integrated circuit firealarm alarm system, this system can plete automatically to the cloth measuring point examination, confirmed after the firealarm, can the autoalarm, and demonstrates the state spot, the record fire has the time. Key words: Monolithic integrated circuit。而在居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位 ， 需要設(shè)置一種單一或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、廉價實(shí)用的火災(zāi)自動探測報(bào)警裝置 ， 因此 ， 研制一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報(bào)警器是非常必要的。 本報(bào)警器的工作原理是當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情時 ， 探測器將警報(bào)信號通過傳感器接口送入單片機(jī) ,單片機(jī)的報(bào)警中斷程序開始運(yùn)行 ， 調(diào)用撥號子程序按照預(yù)置號碼進(jìn)行撥號，發(fā)出報(bào)警 。 此時 ， 若另一傳感器也動作 ， 則停止異常報(bào)警 ， 而進(jìn)入火警報(bào)警狀態(tài) ,有現(xiàn)場語音“火警”報(bào)警提示 ， 火警指示燈亮 。 (4) 如果煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常 ， 則說明有火災(zāi) ,發(fā)出火災(zāi)警報(bào) ， 并及時將火災(zāi)信息上報(bào)消防指揮中心。其中 ： 1 為傳感器 (包括煙感和溫感 ) ： 將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉(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 A/D 轉(zhuǎn)換的要求 ； 3為 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ， 完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 ,便可在輸出端 VT 獲得與絕對溫度成正比的電壓量 ,即 10 mV/K。為了給 OE線分配一個地址 ， 圖中把 AT89C51 RD和譯碼器輸出 F0H經(jīng)或門 M1和 OE相連。 語音錄放電路 圖 33 ISD1420 芯片引腳圖 榮浩：單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 7 ISD1420 各引腳 電源（ VCCA， VCCD） 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同 的電源總線，并且分別引到外封裝上，這樣可使噪聲最小。注： /REC 的上升沿有 50 毫秒防顫，防止芯片自動進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。 錄音指示（ /RECLED） 處于錄音狀態(tài)時，此端為低，可驅(qū)動 LED。 自動增益控制（ AGC） AGC 動態(tài)調(diào)節(jié)器整前置境益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語到喧嘩囂聲）時失真都能保持最小。該電容和本端的 3KΩ 輸入阻抗給出了芯片頻帶的附加低端截止頻率。工業(yè)級芯片在整個溫度和電壓范圍內(nèi)， 頻率變化在 +5%內(nèi)，建議使用穩(wěn)壓電源。 ISD1420 在電路圖中的外圍接線圖如圖 34 所示 。內(nèi)部寄存器提供一個群模式。過去主要用于電話撥號信息傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 DTMF 信號的收發(fā)電路 MT8880 接收電路設(shè)計(jì) 當(dāng) MT8880 作為 DTMF 接收器的時候， DTMF 信號經(jīng)由 IN＋和 IN－輸入，經(jīng)過運(yùn)算放大濾除信號中的撥號音頻率，然后發(fā)送到雙音頻濾波器，分離出低頻組和高頻組信號，通過數(shù)字計(jì)數(shù)的方式檢出 DTMF 信號的頻率，并且通過譯碼器譯成 4 位二進(jìn)制碼。 聲光報(bào)警模塊 聲光報(bào)警電路在單片機(jī) P1 口的控制下 ， 可以根據(jù)不同情況 (火災(zāi)、異常、故障 ) 發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號。 P114～ P117 控制的燈依次為綠色 (正常信號燈 )、黃色 (故障信號燈 )、紅色 (異常信號燈 )和紅色 (火災(zāi)信號燈 )。該方法簡單 ， 使用鎖相放大器 ， 成本低、可靠性高 ， 當(dāng)信號音頻率偏離 450Hz較大或線路存在干擾時 ， 依然能夠正確識別無聲 (線路故障 )、撥號音、忙音、空號音、擁塞音、回鈴音、被叫用戶摘機(jī)等狀態(tài) ； 占用單片機(jī)資源少 ， 僅需要 1個定時器和 1個計(jì)數(shù)器 ； 檢測程序結(jié)構(gòu)簡潔 ， 代碼短 。 再用 2個內(nèi)部 RAM 單元分別記錄話線信號續(xù)、斷時間 .這樣 ， 根據(jù)續(xù)、斷時間的長短就可以判別出話線狀態(tài)。 本系統(tǒng)的主備電結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)即使在主電故障情況下仍可工作 ， 但時間不可過長 ， 以免損壞備用電池 .