【正文】 本設計的完成是在張老師的耐心指導下完成的。 本文首先介紹了國內(nèi)外火災報警系統(tǒng)的特征、技術、發(fā)展水平、研究現(xiàn)狀進行分析，說明火災報警系統(tǒng)設計的背景和研究意義；然后給出了火災報警系統(tǒng)內(nèi)部 CAN 通信系統(tǒng)的組成結 構。與此同時，從節(jié)點上的步進電機開始工作。//擴展幀，向發(fā)送緩沖區(qū)寫入 8 個數(shù)據(jù) UartSendByte(1)。//使能發(fā)送請求，發(fā)送數(shù)據(jù) 對發(fā) while((canstatusamp。 //輸出對應的相 可以自行換成反轉(zhuǎn)表格 Delay(500)。 delay(5)。 write_ds18b20(0xcc)。由此 表明 時鐘電路模塊功能 正常，本模塊到此測試成功。 LCD1602 顯示屏功能的測試 將測試程序燒進其所在的單片機進行測試，實現(xiàn) LCD1602 的動態(tài)演示，由此來測試 LCD1602 顯示屏功能是否正常，主要程序如下： 此時觀察顯示屏出現(xiàn)動態(tài)的英文： Wele to huaqinmcu，表明 LCD1602 顯示屏功能正常，本模塊到此測試成功。 開始 端口初始化 啟動溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度數(shù)據(jù) 溫度數(shù)據(jù)傳送程序 結束 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 圖 49 A/D 轉(zhuǎn)換工作流程圖 滅 火裝置的軟件設 計 本系統(tǒng)采用步進電機作為滅火的執(zhí)行裝置。 每一次不 管是命令還是數(shù)據(jù)的傳輸，全部都是從主機啟動寫時序才開始的，如 果要求從機問送數(shù)據(jù)，在寫命令后。隨后，通過置位命令寄存器的相應標志位 RRB, 發(fā)送一個釋放接收緩沖器的命令。 SJA1000 共有 2 種工作模式 : 工作模式和復位模式。 開始 LCD 初始化 延時 設第一行顯示位置 設第二行顯示位置 顯示煙霧氣體濃度 顯示溫度 結束 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 時鐘電路軟件設計 以下是 DS1302 時鐘電路流程圖，從圖上看出，首先對 DS1302 進行初始化，其次讀取DS1302 時間，然后是顯示時間，顯示時間之后，再次返回到讀取時間的那一步，進行循環(huán)往復，記錄火災發(fā)生的時間，以備事后查詢。整體實現(xiàn)從節(jié)點對現(xiàn)場相關數(shù)據(jù)的采集與傳送，主節(jié)點的顯示與報警，并控制執(zhí)行裝置工作等功能。因為 80c51 單片機的 P0、 P P P3 的口線，只有 10 毫安的輸出驅(qū)動能力，但是 28BYJ48 步進電機在工作的時候所需要的電流需要幾百毫安。步進電機如下圖所示， 圖 39 28BYJ48 步進電機示意圖 這個步進電機一共有五根引線，他們分別是：紅色、橙色和黃色以及粉色和藍色等五種顏色。 DSl8B20 測量溫度時使用特有的溫度測量技術，將被測溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號，測量結果存入溫度寄存器中。 0． 5℃。 DS1302 時鐘電路，主節(jié)點時鐘芯片工作原理圖如圖 圖 35 主節(jié)點時鐘芯片電路圖 CAN 模塊通信電路設計 CAN 通信協(xié)議主要是通過 CAN 控制器完成的。 1602A 與單片機的以總線方式連接，其硬件連接圖如圖所示： 圖 34 LCD 硬件連接圖 時鐘電路設計 為了方便人們可隨時查詢火災事故發(fā)生的時間，本系統(tǒng)設計了時鐘電路主要用以記錄相關時間信息。 主節(jié)點的功能模塊由微控制器 MCU（單片機）、 CAN 通信電路以及時鐘電路、報警電路、液晶顯示屏等外圍電路組成。 如上圖所示，從節(jié)點是由單片機， CAN 通信電路，滅火裝置電路， 可燃氣體及煙霧 MCU LCD1602 顯示屏 時鐘電路 報警電路 CAN 通信電路 MCU 滅火裝置電路 CAN 通信電路 可燃氣體及煙霧傳感器電路 溫度傳感器電路 從節(jié)點功能框圖 圖 23 從節(jié)點功能框圖 圖 22 主 節(jié)點功能框圖 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 傳感器電路，溫度傳感器電路等五大部分組成的。 ③執(zhí)行裝置：當環(huán)境可燃氣體濃度和煙霧濃度、溫度升高或超過閾值時，主節(jié)點發(fā)出報警的同時，執(zhí)行裝置受到從節(jié)點的控制而帶動電機，進行滅火的模擬驅(qū)動。 系統(tǒng) 設計要求 本系統(tǒng)設計要求，選擇合適的溫度及煙霧傳感器進行相關信息的采集，主節(jié)點和從節(jié)點之間通過 CAN 總線進行通信；系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行處理、顯示、存儲等功能，并且根據(jù)測量值可驅(qū)動滅火裝置。 本文的研究意義 本文研究是基于 CAN 總線的火災報警系統(tǒng)，現(xiàn)在我們傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)大都采用 RS485 總線。 除此之外，這些國家在火災監(jiān)控系統(tǒng)的管理方面已經(jīng)相當?shù)囊?guī)范，而且還專門成立了監(jiān)控服務機構，該機構的主要責任就是保證火災報警數(shù)據(jù)進行通暢的通信，對用戶全面負責，為用戶進行服務。從八十年代開始至今，總線型火災自動報警系統(tǒng)蓬勃興起，它同以前的產(chǎn)品相比有了很大的飛躍。全國農(nóng)村一共發(fā)生了火災 38469 起，死亡 349 人，受傷 154 人，造成直接財產(chǎn)損失有 萬元。 the fifth chapter is the system debugging fire alarm, mainly introduces the debugging process of the system problems and solutions. Keywords： CAN bus。傳統(tǒng)意義上的火災報警系統(tǒng)，很多情況下采用 RS485總線作為系統(tǒng)的通信方式，并且采取單一的溫度傳感器監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境，在執(zhí)行滅火的裝置中使用玻璃球灑水噴頭。 I 江蘇科技大學 本 科 畢 業(yè) 設 計（論文） 學 院 電氣與信息工程學院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學生姓名 班級學號 0945533115 指導教師 二零一三年六月 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 江蘇科技大學本科生畢業(yè)論文 基于 CAN 總線的火災報警系統(tǒng)設計 The fire alarm system design based on the CAN bus I 江蘇科技大學 畢業(yè)論文（設計）任務書 學院名稱： 電氣信息工程學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 學 號： 0945533115 指導教師： 職 稱 : 講 師 2021 年 3 月 1 日 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） II 畢業(yè)設計（論文）題目： 基于 CAN 總線的火災報警系統(tǒng)設計 一、 畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、達到的指標和應做的實驗等） ： 隨著人們防火意識的增強，火災探測報警技術越來越受到人們的重視。 本文主要研究的是基于 CAN總線的 火災報警系統(tǒng)設計的方案以及實現(xiàn)的方法，用CAN總線取代傳統(tǒng)的 RS485總線，以解決抗干擾能力較差、對火災報警響應較慢以及傳輸速率較低等一系列的缺點。 MCU。而城市已共引發(fā)火災有 43171 起，死亡 331 人，受傷 196 人，造成的直接財產(chǎn)損失有55330 萬元；從以上統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，我國火災情況不容樂觀，因此，傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)已經(jīng)越來越不適應當今火災發(fā)生的復雜情況了，而傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)多采用 RS485 總線作為通信方式，通信可靠性比較差。 此外，國外還有許多比較發(fā)達的國家，已經(jīng)具有了火災的預防和報警、撲救以及善后處理等等相當完善的消防體系。與此同時消防部隊也可以收到可靠的火災報警信號，從而此類服務機構也受到了消防部門是他們資質(zhì)的審查和監(jiān)督管理。本系統(tǒng)是使用溫度傳感器和氣體煙霧傳感器對現(xiàn)場環(huán)境相關的信息進行檢測。 課題總體方案設計 本課題是基于 CAN總線的火災報警系統(tǒng)，系統(tǒng)的總體方案設計采用主 從式的結構，根據(jù)設計的要求，設計的主節(jié)點和從節(jié)點功能如下： (1)主節(jié)點：接收通過 CAN 通信傳輸過來的從節(jié)點采集到的相關信息，并通過液晶顯示屏顯示接收到的相應信息。 （ 3）主從節(jié)點之間用 CAN 模塊進行通信。在實際的應用中，主節(jié)點設置在值班室內(nèi)，工作人員對其進行控制；而各個從節(jié)點則設置于樓房的走道及各房間處，與主節(jié)點一起掛接在 CAN 總線上，以便隨時向主 節(jié)點發(fā)送信息。 80C51 單片機 是 MCS51的 系列 其中一種 單片機 ，由 英特爾 公司開發(fā)，其結構是 8048 的 一個 延伸， 更加優(yōu)化8048 的性能 ， 改善了它的缺點，除此之外，還 增加了 一系列的 指令 ，比 如比較（ CMP）、乘（ MUL）、減（ SUBB）、除（ DIV）、布爾代數(shù)運算 、 16 位數(shù)據(jù)指針 等 等 指令。時鐘芯片的接口分為并行和串行，不同的芯片要根據(jù)不同的情況進行設計。 CAN 模塊與單片機電路通信電路如下：江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 11 圖 36 CAN 模塊與單片機電路連接圖 從節(jié)點硬件設計 從節(jié)點的功能模塊由微控制器 MCU（單片機）、 CAN 通信電路以及可燃氣體及煙霧傳感器電路、溫度傳感器電路等電路組成。 （ 5）低壓供電，電源范圍從 3V 到 5V，可以直接從數(shù)據(jù)線上進行竊取電源 (寄生式供電 )，也可以本地供電。數(shù)據(jù)以串行通信的方式與 口進行數(shù)據(jù)通信，將檢測到的信號送給單片機。除此之外，還可以實現(xiàn)快速啟停等等 [9]。 L298N 雙 H 橋直流電機驅(qū)動芯片的驅(qū)動部分端子供電范圍 Vs：＋ 5V～＋ 35V ； 如果需要板內(nèi)取電，則供電范圍 Vs： +7V～ +35V，驅(qū)動部分峰值電流 Io： 2A；邏輯部分端子供電范圍 Vss：＋ 5V～＋ 7V（可板內(nèi)取電＋ 5V）；邏輯部分工作電流范圍 :0～36mA；控制信號輸入電壓范圍：低電平：－ ≤ Vin≤ ，高電平： ≤ Vin≤ Vss；使能信號輸入電壓范圍：低電平：－ ≤ Vin≤ （控制信號無效），高電平： ≤ Vin≤ Vss（控制信號有效）；最大功耗： 20W（溫度 T＝ 75℃時）；存儲溫度：－ 25℃～＋ 130℃；驅(qū)動板尺寸 : 48mm*43mm*33mm(帶固定銅柱和散熱片高度 )；驅(qū) 動板重量： 33g；其他擴展：控制方向指示燈、邏輯部分板內(nèi)取電接口 [10]。以此同時，把發(fā)生火災的相關信息顯示在顯示屏上，同時控制其執(zhí)行裝置進行工作。 CAN 應用節(jié)點的程序設計主要分為 3 部分 : SJA1000 初始化程序、信號發(fā)送程序、信號接收程序。 在初始化完成以后 , CAN 總線就可以開始進行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送工作 , 其初始化流程圖： CAN 初始化流程圖 圖 44 CAN 初始化流程圖 信號發(fā)送模塊程序設計 發(fā)送信號報文是通過信號發(fā)送模塊實現(xiàn)的?，F(xiàn)在根據(jù)從節(jié)點具體實現(xiàn)的功能進行從節(jié)點整體軟件流程的設計，流程圖如下： 開始 關閉所有中斷 接收中斷 取出緩沖數(shù)據(jù) 置位 RRB 位 開所有中斷 返回中斷 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 圖 47 從節(jié)點整體軟件流程圖