【正文】 心處理器單片機(jī)的選擇 ...............................................................................10 氣體傳感器的選擇 ........................................................................................... 11 溫度傳感器的選擇 ...........................................................................................12 無線通信模塊芯 片的選擇 ...............................................................................13 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的選擇 .......................................................................................14 鍵盤輸入模塊芯片選擇 ...................................................................................14 系統(tǒng)各功能子模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................15 電源模塊 ...........................................................................................................15 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及最小系統(tǒng) ...........................................................................16 火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)計(jì) ...........................................................................................18 RS232 串口設(shè)計(jì) ...............................................................................................18 A/D 模塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................19 無線通信模塊 ...................................................................................................20 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 ...................................................................................................20 第 Ⅱ 頁(yè) 共 Ⅱ 頁(yè) 鍵盤電路設(shè)計(jì) ...................................................................................................21 EEPROM 模塊 ..................................................................................................22 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .........................................................................................................23 火災(zāi)監(jiān)控部分主要程序 ......................................................................................23 火災(zāi)監(jiān)控主程序 ...............................................................................................23 火災(zāi)監(jiān)控各部分子程序 ...................................................................................24 防盜監(jiān)控模塊主要程序 ......................................................................................28 防盜門控主程序 ...............................................................................................29 門控模塊子程 序 ...............................................................................................29 5 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................................36 調(diào)試工具 ..............................................................................................................36 調(diào)試過程 ..............................................................................................................39 Protues 仿真 .........................................................................................................40 6 總結(jié) .........................................................................................................................44 附錄 ...............................................................................................................................45 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................60 致謝 ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 防盜報(bào)警產(chǎn)品總體發(fā)展趨勢(shì)：從少防區(qū)（ 4防區(qū)）向多防區(qū)（ 16防區(qū)以上）；電話線制向 GSM、總線制、網(wǎng)絡(luò)制發(fā)展；從有線向無線發(fā)展；無線從單一頻點(diǎn)（ 315M）向?qū)Ｓ妙l段 (433M內(nèi)多頻點(diǎn) )、從單向 /單工向雙向 /半雙工或雙工通訊發(fā)展 [3]。 我國(guó)家用安防系統(tǒng)相對(duì)國(guó)外來講，是有較大差距的。如今，人民生活已從溫飽型向小康轉(zhuǎn)變 ，大件耐用消費(fèi)品己經(jīng)進(jìn)入尋常百姓家，因此人們會(huì)有更強(qiáng)的安全意識(shí)，逐漸接受在住宅內(nèi)裝設(shè)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、功能完善的安全防范系統(tǒng)。由此，居民住宅應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全防范報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)盜竊、入室搶劫等做到早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)警，通過社會(huì)力量和科技手段來提高家庭抵御各種意外情況的能力。智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已并非傳統(tǒng)意義上的簡(jiǎn)單的報(bào)警設(shè)備，而是融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器的應(yīng)用等各領(lǐng)域知識(shí)。它是一種能真正滿足新時(shí)期居民的居住要求、真正實(shí)現(xiàn)智能化報(bào)警的要求的方便實(shí)用的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)。單片機(jī)采用 C 語(yǔ)言模塊化設(shè)計(jì)，增加了程序的可讀性和可移植性。區(qū)域報(bào)警器將接收到火警信號(hào)后經(jīng)分析處理發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，集中報(bào)警是將接收到的信號(hào)以聲光形式表現(xiàn)出來 [7]。 (3)感光型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 物質(zhì)燃燒不但會(huì)產(chǎn)生煙霧和熱量，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生可見或不可見的光輻射。一種是離子感煙探測(cè)器，它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各向正負(fù)電極移動(dòng)。一種是運(yùn)用金屬熱脹冷縮的特性。另一種是紫外光輻射探測(cè)器，則利用有機(jī)化合物燃燒時(shí)，火光中的紫外光， 使紫外光敏管的電極激發(fā)出離子，通過繼電器等，就能打開開關(guān)電路報(bào)警 [8]。 (2)數(shù)字芯片編 /譯碼技術(shù) 編碼芯片采用專用集成芯片 VD5026，譯碼處理器則采用與之配套生產(chǎn)的集成芯片 VD5027，它們都是 CMOS 大規(guī)模數(shù)字集成電路。在單片機(jī)完成這些工作的過程中，尤其是信號(hào)處理中，比較濃度值后送入顯示的軟件實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，要求單片機(jī)具備較快的運(yùn)算速度，使檢測(cè)人員能夠較準(zhǔn)確地觀測(cè)到煙霧濃度，并根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。可以在 4V到 壓范圍內(nèi)正常工作 [12]。 AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。如上圖所示，當(dāng) TGS202 探測(cè)到 CO2 或 CO 時(shí)，傳感器的內(nèi)阻變小， VA 迅速上升。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成 ROM 設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。寫 TH,TL 指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。 NRF24L01 主要有以下一系列優(yōu)點(diǎn)： 小體積， QFN20 4x4mm 封裝 寬電壓工作范圍， ~，輸入 引腳 可承受 5V 電壓輸入 (1)工作溫度范圍， 40℃ ～ +80℃ (2)工作頻率范圍， ～ (3)發(fā)射功率可選擇為 0dBm、 6dBm、 12dBm 和 18dBm 第 14 頁(yè) 共 61 頁(yè) (4)數(shù)據(jù)傳輸速率 支持 1Mbps、 2Mbps[2] (5)低功耗設(shè)計(jì)，接收時(shí)工作電流 ， 0dBm 功率發(fā)射時(shí) ，掉電模式時(shí)僅為 900nA (6)126 個(gè)通訊通道， 6 個(gè)數(shù)據(jù)通道，滿足多點(diǎn)通訊和調(diào)頻需要 (7)增強(qiáng) 型 ―ShockBurst‖工作模式，硬件的 CRC 校驗(yàn)和 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的地址控制 (8)數(shù)據(jù)包每次可傳輸 1～ 32Byte 的數(shù)據(jù) (9)4 線 SPI通訊端口，通訊速率最高可達(dá) 8Mbps，適合與各種 MCU 連接， 編程 簡(jiǎn)單 (10)可通過 軟件 設(shè)置工作頻率、通訊地址、 傳輸速率 和數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度 (11)MCU 可通過 IRQ 引腳快判斷是否完成數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的選擇 TLC549 是 TI 公司生產(chǎn)的一種低價(jià)位、高性能的 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，它以 8 位開關(guān)電容逐次逼近 的方法實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換速度小于 17us，最大轉(zhuǎn)換速率為 40000HZ， 4MHZ 典型內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘，電源為 3V 至 6V。 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及最小系統(tǒng) AT89S52/AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下所示： 圖 AT89S52/AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)、外部晶振、以及復(fù)位電路組成。在訪問外部 存儲(chǔ)器時(shí)，可分時(shí)用作低 8 位地址線和 8 位數(shù)據(jù)線； P1 口 (～ 共 8 條引腳，即 1~8 腳 )： P1 口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。依據(jù)人們的經(jīng)驗(yàn)，在火災(zāi)發(fā)生的初始階段及時(shí)報(bào)警，及時(shí)采取滅火措施能取得比較好的滅 火效果，火災(zāi)報(bào)警宜早不宜遲。 圖 傳感器和后續(xù)的放大濾波電路 A/D 模塊將放大和濾波處理后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后輸出給單片機(jī)，單片機(jī)再進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù) 處理及相關(guān)控制，圖 為 A/D 模塊的電路圖。 第 21 頁(yè) 共 61 頁(yè) L297 是步進(jìn)電機(jī)控制集成芯片（包括環(huán)形分配器），可產(chǎn)生四相驅(qū)動(dòng)信號(hào)，應(yīng)用于微處理機(jī)控制兩相雙極性和四相單極性步進(jìn)電機(jī)。 圖 為電機(jī)控制電路圖。一個(gè)鍵盤實(shí)際上就是一個(gè)開關(guān)，單片機(jī)根據(jù) I／ O 線的高低電平來判斷一個(gè)按鍵的開關(guān)狀態(tài)。EEPROM 是一種特殊形式的 閃存 ，其應(yīng)用通常是個(gè)人電腦中的 電壓 來擦寫和重編程。 火災(zāi)監(jiān)控部分主 要程序 火災(zāi)監(jiān)控主程序 系統(tǒng)主程序流程圖如圖 .