【正文】 三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）。 （ 6）重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 6）延時(shí) 15 微秒。注意：在外部供電的方 式下， DS18B20 的 GND引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 85℃。C 1111 1111 1111 1000 FFF8h 176。表 35是 DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)表。 圖 39 DS18B20引腳 25 的 4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部份 （ 1） 光刻 ROM中的 64位序列號(hào)是出廠(chǎng)前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20的地址序列碼。 （ 4） DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 3Ω 室溫 PH 加熱功耗 ≤ 900mW 表 32 環(huán)境條件 符號(hào) 參數(shù)名稱(chēng) 技術(shù)條件 備注 Tao 使用溫度 10℃ 50℃ Tas 儲(chǔ)存溫度 20℃ 70℃ RH 相對(duì)濕度 小于 95%RH O2 氧氣濃度 21%(標(biāo)準(zhǔn)條件 ) 氧氣濃度會(huì)影響靈敏度特性 最小值大于２％ 表 33 靈敏度特性 符號(hào) 參數(shù)名稱(chēng) 技術(shù)參數(shù) 備注 Rs 敏感體表面電阻 3KΩ 30KΩ (1000ppm 異丁烷 ) 探測(cè)濃度范圍 100ppm10000ppm 300ppm5000ppm 丁烷 5000ppm20210ppm 甲烷 300ppm5000ppm 氫氣 α(3000/1000) 異丁烷 濃度斜率 ≤ 標(biāo)準(zhǔn)工作條件 溫度： 20℃177。 Vc 則是用于測(cè)定與傳感器串聯(lián)的負(fù)載電阻（ RL）上的電壓（ VRL）。 1. 圖 35是傳感器典型的靈敏度特性曲線(xiàn) 。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K后松 開(kāi)，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作，復(fù)位電路 如圖 33 圖 33 復(fù)位電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)概述及原理圖 51 系列單片機(jī)最小系統(tǒng)包含 51 單片機(jī)芯片，復(fù)位電路和振蕩電路三個(gè)部分，本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單片機(jī)芯片，芯片有 40 腳，包含 32 位 I/O 口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)復(fù)位電路是指單片機(jī)的初始化操作。比如 12M 晶振。 晶振電路設(shè)計(jì) ，通常分成有源晶振和無(wú)源晶振兩個(gè)大類(lèi)，無(wú)源晶振需要芯片內(nèi)部有振蕩器，并且晶振的信號(hào)電壓根據(jù)起振電路而定，允許不同 的電壓，但無(wú)源晶振通常信號(hào)質(zhì)量和精度較差，需要精確匹配外圍電路（電感、電容、電阻等），如需更換晶振時(shí)要同時(shí)更換外圍的電路。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 P3口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，具體如下： 端口引腳第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程時(shí)， P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序 校驗(yàn)時(shí)，輸出指 15 令字節(jié)?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、 中斷繼續(xù)工作。當(dāng)溫度值在設(shè)定的范圍時(shí)，單片機(jī) AT89C52 不發(fā)出動(dòng)作命令，當(dāng)超出溫度設(shè)定值值，單片機(jī)發(fā)出動(dòng)作命令，使三極管導(dǎo)通從而發(fā)出蜂鳴聲進(jìn)行報(bào)警來(lái)提醒操作人員實(shí)施相應(yīng)的補(bǔ)救措施。 LCD缺點(diǎn)： 1） 價(jià)格相對(duì) crt 要高 ； 2） 可視角度較小，色彩不好 ； 3） 反應(yīng)速度慢，有拖影問(wèn)題 ； 4） 亮度和對(duì)比度不如 crt； 5） 分辨率固定，非標(biāo)準(zhǔn)分辨率下顯示效果差 ； 6） 維修費(fèi)用昂貴 。光譜中沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，既沒(méi)有熱量，也沒(méi)有輻射，眩光小，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源 6） 堅(jiān)固耐用 LED 被完全封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，比燈泡和熒光燈管都堅(jiān)固。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色，是由形成 PN結(jié)材料決定的。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的 A/D 轉(zhuǎn)換器，有內(nèi)含多路開(kāi)關(guān)的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 MQ2 半導(dǎo)體可燃?xì)怏w傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈 敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。一般熱電偶是測(cè)量中高溫的溫度傳感器，一般測(cè)量溫度在 400~1800℃，其優(yōu)點(diǎn)如下： （ 1）熱電偶可將溫度量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于溫度的測(cè)量、控制，以及 對(duì)溫度信號(hào)的放大、變換等都很方便， （ 2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易， （ 3）價(jià)格便宜， （ 4）惰性小， （ 5）準(zhǔn)確度高， （ 6）測(cè)溫范圍廣， （ 7）能適應(yīng)各種測(cè)量對(duì)象的要求（特定部位或狹小場(chǎng)所），如點(diǎn)溫和面溫的測(cè)量， （ 8）適于遠(yuǎn)距離測(cè)量和控制 傳感器的特點(diǎn) （ 1）功能單一（僅測(cè)量 溫度）、測(cè)溫誤差小， （ 2）價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等優(yōu)點(diǎn)， （ 3）適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控溫，不需要進(jìn)行非線(xiàn)性校準(zhǔn)， （ 4）外圍電路簡(jiǎn)單。在振動(dòng)小而適宜的環(huán)境下，可在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持 ℃以下的穩(wěn)定性 。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)中有溫度發(fā)生變化時(shí)，所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)中的平均溫度。 DS18B20的測(cè)量分辨率可通過(guò)程序設(shè)定 912位?！?。 （ 5）一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（ 4U 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見(jiàn)） 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選用單片機(jī)作為其控制系統(tǒng)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能 力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線(xiàn)很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 CPU。單片機(jī)對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或等于某個(gè)預(yù)設(shè)值，即報(bào)警臨界溫度或者煙霧濃度。 (如煙霧濃度過(guò)大或是溫度較高 )，能發(fā)出異常報(bào)警信號(hào)，令值班人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形式越來(lái)越靈活多樣，很難精確劃分為幾種固定的模式。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 中國(guó)消防電子報(bào)警行業(yè)經(jīng)歷了 20 多年的發(fā)展歷程，建立了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)，具備了一定的技術(shù)實(shí)力；加強(qiáng)了產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量體系認(rèn)證管理工作；技術(shù)引進(jìn)和消化、吸收相結(jié)合，加快了產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高，系列化產(chǎn)品增多，市場(chǎng)適應(yīng)能力增強(qiáng)；工程施工安裝隊(duì)伍擴(kuò)大，安裝質(zhì) 量不斷提高。在現(xiàn)代城市家庭里，許多人因?yàn)椴欢彝グ踩ＷR(shí)引起火災(zāi)事故，使好端端的幸福家庭轉(zhuǎn)眼間毀于一旦，有的導(dǎo)致家破人亡，而且一旦發(fā)生居民家庭火災(zāi)，處置不當(dāng)，搶救不及時(shí)，是造成人員傷亡的重要因素。外圍設(shè)備，結(jié)合單片機(jī) AD89C52 芯片控制電路，實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示?，F(xiàn)在，用戶(hù)對(duì)火災(zāi)報(bào)警以至自動(dòng)消防系統(tǒng)的要求越來(lái)越高 ,對(duì)火災(zāi)預(yù)防的意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)烈。 參考文獻(xiàn) ............................................................ 51 附錄 1：基于煙霧檢測(cè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)性能微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)原理圖 .............. 52 附錄 2：基于煙霧檢測(cè)火災(zāi)自動(dòng) 報(bào)警系統(tǒng)性能微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)程序清單 ........ 53 1 第 1 章 緒 論 課題研究的目的和意義 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的，它具有能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過(guò)火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時(shí)間等，使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施，撲滅初期火災(zāi)，最大限度的減少因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi) 做斗爭(zhēng)的有力工具?；馂?zāi)報(bào)警器探測(cè)裝置通過(guò)消防控制器聯(lián)動(dòng)報(bào)警消防設(shè)備，火災(zāi)報(bào)警消防設(shè)備通過(guò)防火、滅火設(shè)備對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行快速處理。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的智能化程度不及國(guó)外，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量與國(guó)外產(chǎn)品相比還 有一些差距。智能火災(zāi)自 3 動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 變化，智能系統(tǒng)采用了設(shè)有專(zhuān)用芯片的模擬量探測(cè)器，對(duì)濕度和灰塵等影響實(shí)施自動(dòng)補(bǔ)償，對(duì)電干擾及線(xiàn)路分布參數(shù)的影響進(jìn)行自動(dòng)處理，從而為實(shí)現(xiàn)各種智能特性、解決無(wú)災(zāi)誤報(bào)和準(zhǔn)確報(bào)警奠定了技術(shù)基礎(chǔ)； ，解決了對(duì)不同工程的適應(yīng)性，又提高了運(yùn)行的可靠性； ，既完成了總線(xiàn)報(bào)警，又實(shí)現(xiàn)了總線(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，徹底避免了控制輸出與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的長(zhǎng)距離穿線(xiàn)布管，大大方便了系統(tǒng)布線(xiàn)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工； ，以軟件編程代替了硬件組合，提高了消防聯(lián)動(dòng)的靈活 性和可修改性； ，為系統(tǒng)維護(hù)及正常運(yùn)行提供了有利條件。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心，以傳感器作為其測(cè)溫裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)原理圖如下： 5 圖 21 智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制器的選擇 ： 對(duì)于系統(tǒng)控制器的選型，要求控制器的功能強(qiáng)大，可靠性高，性?xún)r(jià)比高，精度和響應(yīng)速度高。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線(xiàn)及并行、串行輸入 /輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的 7 功能。 （ 2）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)用底板，底板上有 PCI 和 ISA 插槽。單總線(xiàn)具有經(jīng)濟(jì)性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 DS18B20可以通過(guò)內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線(xiàn)上獲取電源。 DS18B20 具有體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)、可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍，適合于構(gòu)建自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)，因此也就被設(shè)計(jì)者們所青睞。在相同條件下，即使靈敏度比較高的 K 型熱電偶，其熱電動(dòng)勢(shì)變化也只有 40μ V 左右。如將另一端（即參考端）溫度保持一定（一般為 0℃），那么 回路的熱電動(dòng)勢(shì)則變成測(cè)量端溫度的單值函數(shù)。 ： 10 半導(dǎo)體可燃?xì)怏w傳感器 MQ2 所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。本設(shè)計(jì)采用了 A/D 轉(zhuǎn)換器 ，可以將多路模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因而省略了多路開(kāi)關(guān)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是 P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。它為固體冷光源，環(huán)氧樹(shù)脂封裝，燈體內(nèi)也沒(méi)有松