【正文】 P117 控制的燈依次為綠色 (正常信號(hào)燈 )、黃色 (故障信號(hào)燈 )、紅色 (異常信號(hào)燈 )和紅色 (火災(zāi)信號(hào)燈 )。10 %時(shí) ， 20ms 內(nèi)應(yīng)檢測(cè)到 8～ 10 個(gè)話線信號(hào)周期 。主程序用來對(duì)中斷初始化，給 ADC0809發(fā)起動(dòng)脈沖和送模擬量路數(shù)地址等。 00H 為情況正常 , 返回； 01H 為情況異常 , 調(diào)異常報(bào)警子程序； 02H 為現(xiàn)場(chǎng)有火災(zāi) , 調(diào)火災(zāi)報(bào)警子程序 , 并向消防中心報(bào)告火情。當(dāng)有報(bào)警信號(hào)送單片機(jī)時(shí) ,通過軟件模擬摘機(jī) ,預(yù)留電話N N Y Y Y N 電話語音報(bào)警程序 是否報(bào)警？ 報(bào)警性質(zhì)語音 從電話數(shù)據(jù)庫中查找電話號(hào)碼 電話撥號(hào) 電話連接成功？ 電話占線？ 播放語音 程序結(jié)束 等待 10S 撥打下一電話號(hào)碼 17 撥號(hào)輸出后 ,在接到第一聲回鈴音或忙音時(shí) ,定時(shí)器開始定時(shí) ， 計(jì)數(shù)器開始計(jì)輸入的回鈴音或忙音的個(gè)數(shù)。盡量簡(jiǎn)化線路數(shù)量和布線方式 ,減少設(shè)備種類 ,系統(tǒng)功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn) ,提高系統(tǒng)可靠性 和維護(hù)性 ,同時(shí) 建立良好的人機(jī)界面 ,方便 人們 使用。2020, 8 [11] 王立新 .高層民用建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述 .[M]第 20 卷第 3 期 [12] 何立民 .MCS51 系列 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) [J].北京 :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].北京： 1997. [14] IEEE Standard for Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Lowrate Wireless PersonalArea Networks (LRWPANs) [J] .IEEE Std . 2020. [15] Sikora A. Coexistence of IEEE (ZigBee) with IEEE (WLAN), Bluetooth, and Microwave Ovens in ISM Band, Web document 2020. 25 致 謝 本文是在導(dǎo)師李小武老師的精心指導(dǎo)和耐心幫助下完成的。不過， 還存在一些缺陷，比如： 系統(tǒng)需要的模塊較多，編寫程序時(shí)有點(diǎn)復(fù)雜 。 自動(dòng)電話語音報(bào)警程序在發(fā)生報(bào)警時(shí)調(diào)用 ,其程序流程圖如圖 10 所示。 (2) 根據(jù)溫度和煙霧的異常標(biāo)志位判斷現(xiàn)場(chǎng)情況 2 個(gè)標(biāo)志位均為 0, 表示情況正常 , 給 53H 或 56H 單元送 00H； 2 個(gè)中僅有 1 個(gè)為 1, 表示情況異常 , 送 01H； 2 個(gè)均為 1, 表示有火災(zāi)發(fā)生 , 送 02H。每次驅(qū)動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷 , 中斷到來說明 A/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成 , 通過中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。為此 ， 可利用單片機(jī)定時(shí)中斷 (例如 MCS51 的定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 T2)功能 ， 每隔 20ms對(duì)話線信號(hào)周期進(jìn)行計(jì)數(shù) (可使用定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 T0 或 T1 作為話線信號(hào)周期計(jì)數(shù)器 )。大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性 ，可以降低成本，減少體積。且由于其體積小、操作維護(hù)方便、成本低廉等 , 具有廣闊的應(yīng)用前景。 否則掛機(jī) ,撥打下一個(gè)號(hào)碼 。 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)功能及特點(diǎn) 本報(bào)警器的工作原理 :當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情時(shí) ,探測(cè)器將警報(bào)信號(hào)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(hào)子程序按照預(yù)置號(hào)碼進(jìn)行撥號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 目前市場(chǎng)上銷售的 DTMF 專用芯片集編解碼于一體，MT8880 具有收發(fā)功能。在雙音頻群模式下 DTMF 信號(hào)可以通過精確的時(shí)序被發(fā)送出去。 地址（ A0~A7）地址端有兩個(gè)作用，取決于最高（ MSB）兩位 A A6 的狀態(tài)。 模擬輸入（ ANA IN）此端即芯片錄音的輸入信號(hào)。只要 /REC 變低（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音），芯片即開始錄音。 圖 2 AD590 應(yīng)用電路圖 TGS202 氣體傳感器 火災(zāi)中氣體煙霧主要是 CO2 和 CO。聲光報(bào)警模塊由單片機(jī)和報(bào)警電路組成 , 由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警 (異常報(bào)警、故障報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警 ) 功能。 WSN 的應(yīng)用前景十分廣闊，在軍事、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)，醫(yī)療護(hù)理、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用價(jià)值，已 經(jīng)引起了許多國(guó)家學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。工程試驗(yàn)結(jié)果充分顯示了技術(shù)的可行性和實(shí)現(xiàn)的有效性。 【關(guān)鍵詞】 單片機(jī) 傳感器 數(shù)據(jù)處理 報(bào)警 The Design of Automatic Fire Alarm System Based on 8051 Abstract This paper design a method that use single chip puter and digital voice chip ISD1420 to realize remote voice alarm, gives out the hardware structure and software of system, Based on the singlechip microputer AT89C51, dial chip MT8880 and speech chip ISD1420,temperature sensor AD590 and gas sensor TGS202 are used, and the multisensors information processing method is adopted . Practice the enunciation, The singlechip microputer technique has the extensively applied foreground in system alarm and other automatic control realm. This system can automatically to monitor the points which are acute to temperature. It can also send out alarm, show the points and record the occurring time when a fire has broke out. 【 Key words】 MCU Transducer Data Process Alarm 1 緒論 概述 無線火災(zāi)傳感器硬件和軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用至關(guān)重要，作為整個(gè)系統(tǒng)的底層支持，其必然向微型化、高度集成化、網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能化、智能化的方向發(fā)展，近幾年，隨 著計(jì)算機(jī)成本下降和微處理器體積縮小，開發(fā)和構(gòu)造火災(zāi)智能無線報(bào)警系統(tǒng)將有廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)綜合了微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，處理后的信息通過無線方式發(fā)送，并以自組多跳 (Self Organizing Hop)的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給數(shù)據(jù)處理中心。其中 , 1 為傳感器 (包括煙感和溫感 ) , 將現(xiàn)場(chǎng)溫度、煙霧等非電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào) ； 2為信號(hào) 調(diào)理電路 , 將傳感器輸出的電信號(hào)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(hào)到數(shù)字信號(hào)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(duì)溫度成正比的電壓量 ， 即 10 mV/K。 錄音（ /REC）低電平有效。 模擬輸出（ ANA OUT）前置放大器輸出 .前置電壓增益取決于 AGC 端的電平。輸入時(shí)鐘的占空比無關(guān)緊要，因?yàn)閮?nèi)部首先進(jìn)行了分頻。內(nèi)部寄存器提供一個(gè)群模式。過去主要用于電話撥號(hào)信息傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz GND：接地。 RST：復(fù)位輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如是 ,播放錄制好的語音報(bào)警內(nèi)容 ,如 “ 某某區(qū)某某單元某某樓層某某房間發(fā)生火警 ” 。 據(jù)類似本系統(tǒng)的報(bào)警器現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)表明 , 本系統(tǒng)安全可靠 , 誤報(bào)率低。應(yīng)用 MT8880 使 DTMF 信號(hào)的收發(fā)功能于一體，完成 DTMF 信號(hào)的編碼與解碼，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹? 信 圖 9 信號(hào) 音 檢測(cè)電路 12 檢測(cè)方法 ： 話線信號(hào)在傳輸過程中可能受到較嚴(yán)重的干擾 ， 例如在話線信號(hào)持續(xù)期內(nèi)缺少數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)信號(hào)周期以及在話線信號(hào)間歇期內(nèi)存在高 頻干擾。 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(dòng) 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。 具體判斷方法如下 : (1) 對(duì)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≥ 0106% , 煙霧濃度異常 , 置標(biāo)志位為 1, 否則為 0。如遇回鈴音就等待三秒再檢測(cè) ,若等待三次后線路仍然不通 ,就撥叫下一個(gè)號(hào)碼 ； 若遇忙音就先掛機(jī)再等待 10s ,重新?lián)芴?hào) ,如此三次后仍然撥不通 ,就撥叫下一個(gè)號(hào)碼 ,直到將電話簿上的所有號(hào)碼撥完為止。 MT8880 的數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì) 圖 12 MT8880 的數(shù)據(jù)發(fā)送圖 程序清單如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV 30H, 08H Y N 開始 MT8880 初始化 串口初始化 R1=1? 接受數(shù)據(jù) R1 清 0 發(fā)送數(shù)據(jù)到 MT8880 50ms 延時(shí) 18 MOV 31H, 04H MOV 32H, 07H MOV 33H, 09H MOV 34H, 04H MOV 35H, 06H MOV 36H, 02H CLR //CS 寫 CRB,CRB 對(duì) MT8880 進(jìn)行初始化 CLR //CK