【正文】 、 P1口 、 P2 口及 P3 口 (A)P0 口（ 39 腳～ 22 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P0 口。 (C)P2 口（ 21 腳～ 28 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P2 口，一般可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口。完成 A／ D 轉(zhuǎn)換的器件即為 A／ D 轉(zhuǎn)換器。 （ 2）最大不可調(diào)誤差： ADC0809為 ? 1LSB。同樣由單片機(jī)向 ICM7218 寫控制字及數(shù)據(jù)，編程部分像給外部 RAM 寫數(shù)據(jù)一樣簡(jiǎn)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 單。本設(shè)計(jì)中使用石英晶體，電容的容值設(shè)定為 30pF。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則 VCC 的+5V 電平就會(huì)直接加到 REST 端，系統(tǒng)復(fù)位。 A， B 和 C 為地址輸入線，用于選通IN0IN7 上的一路模擬量輸入 . 當(dāng) =0 時(shí)，與寫信號(hào) WR 共同選通ADC0809。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 12Component_1D2D3D4D1Vin VoutGNDVRC13 C14 C15 C16VCC IN31IN42IN53IN64IN75START6EOC7D38OE9CLOCK10VCC11VREF(+)12GND13D114IN228IN127IN026A25B24C23ALE22D721D620D519D418D017VREF()16D215ADC0809+5V231U?ASN74F02D231U?ASN74F02DR6WR12SN74F04DCLOCKQ0Q1Q2INT1 圖 39 80C51與 ADC0809接口電路原理圖 當(dāng) 80C51 的 ALE 端口不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， 80C51 的 ALE 端以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，故晶振設(shè)定 12MKz，再經(jīng)過二分頻電路，單片機(jī)即可向 ADC0809 輸出 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， O0~O7 呈高阻態(tài)，既不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載， 但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。例如，輸出地址 F8H 可選通通道 IN0，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；輸出地址 F9H 可選通通道 IN1，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧傳感器輸出山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采樣時(shí)，把相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)從 Vi 端送進(jìn) LM324A 進(jìn)行放大處理后，從Vo 端輸出送入 A/D 轉(zhuǎn)換電路。 a1b2c3d4f6g7DIGIT18DIGIT29DIGIT310DIGIT411DIGIT512GND14DIGIT613e5VCC15D016D117D218D319D420D521D622D723DP24WRITE25MODE26DIGIT727DIGIT828ICM2718abcdefgK0K1K2K3D0D1D3D4D4D6D7D51KR211KR22WRVCCK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10DS0Dpy RedCCK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10DS2Dpy RedCCK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10DS1Dpy RedCCK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10DS3Dpy RedCCabcdefgabcdefabcdefgfecdbgagk0k1k3k2 圖 39 數(shù)碼顯示電路 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 第 4 章 火災(zāi) 報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)環(huán)境 本系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的匯編語言而采用 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。系統(tǒng)程序流程圖如圖 所示。為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)溫度煙霧采用了兩次采集、兩次判斷的方法。 系統(tǒng)溫度煙霧信號(hào)采集程序流程圖如圖 所示 : 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 圖 數(shù)據(jù)采集流程圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中使用了延時(shí)程序，延時(shí) 10ms的程序如下： void delay_10ms (uint i) { while (i) { uchar i ， j ， k ； for (i=5 ； i0 ； i ) for (j=4 ； j0 ； j ) for (k=248 ； k0 ； k ) ； } } 火災(zāi)判斷與報(bào)警程序 固定門限檢測(cè)法是使用最早，且應(yīng)用最廣泛的火災(zāi)探測(cè)方法，優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小且易于實(shí)現(xiàn)，其原理是根據(jù)火災(zāi)探測(cè)器的信號(hào)幅值作為火災(zāi)報(bào)警的依據(jù)，并與固定的閾值進(jìn)行比較 [16]：當(dāng)信號(hào)幅值超過報(bào)警閾值時(shí)， 則發(fā)出報(bào)警，否則解除報(bào)警 [17]。在數(shù)據(jù)采集子程序中，一次溫度煙霧信號(hào)采集延時(shí) 10ms，是讓ADC0809 準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次信號(hào)轉(zhuǎn)換。然后關(guān)閉蜂鳴器，開啟綠燈，設(shè)置報(bào)警限初值。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能 體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。 本系統(tǒng)顯示用的 4 位七段數(shù)碼管由數(shù)碼管專用驅(qū)動(dòng)芯片 ICM7218A 驅(qū)動(dòng)，分別接數(shù)碼管的 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g， DIGIT DIGIT DIGIT DIGIT4為位選，分別控制 4 位數(shù)碼管的亮滅， ID07 為數(shù)據(jù)線，接單片機(jī) P0口 .WRITE、 MODE 是寫控制位和模式控制位，分別接單片機(jī) 、 。電路圖如上圖 310所示，運(yùn)算放大器接成電壓放大電路。當(dāng) ALE端口變?yōu)楦唠娖剑瑢?74LS373 輸出端的低 3 位地址存入 A/D 的地址鎖存器中，此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 ADC0809通道選通如表 。 由于本設(shè)計(jì)中數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片使用的是 ADC0809，其工作的時(shí)鐘信號(hào)為500KHz， 因 其 內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路 ，時(shí)鐘信號(hào)由外部 80C51 的 ALE 端口提供。 芯片的幾個(gè)重要管腳功能如下： ALE： 地址鎖存允許輸入線，高電平有效。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕 復(fù)位和上電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)按鈕復(fù)位。電路中的外接石英晶體及電容 C C3 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，系統(tǒng)的晶振電路如圖 所示。 數(shù)碼管顯示電路 ICM7218 是 INTERSIL 公司生產(chǎn)的一種性能價(jià)格比較高的通用 8位 LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路 , 28 腳雙列封裝 ,是一種多功能 LED 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片 ,可與多種單片機(jī)接口使用。是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8位通用 A/D 芯片 . A/D轉(zhuǎn)換電路采用了常用的 8位 8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片 ADC0809，ADC0809由 8路模擬開頭、地址鎖存與譯碼器、 8位 A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成，芯片引腳圖如圖 35所示 , 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 如圖 36所示。 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，控制或測(cè)量對(duì)象的有關(guān)變量，往往是一些連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、流量、位移、速度等物理量 。對(duì)于 MCS— 52 子系列單片機(jī)， 和 還有第 2功能： 口用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端 T2； 用作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部控制端 T2EX。當(dāng) EA 端保持低電平時(shí)，無論片內(nèi)有無程序存儲(chǔ)器，均只訪問外部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。 （ 2）外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（ 19 腳）：接外部石英晶體的一端。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 外部時(shí)鐘（ XCLK） ： 此端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。 自動(dòng)增益控制（ AGC） ： AGC 動(dòng)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(shí)失真都能保持最小。 地線（ VSSA， VSSD） ： 芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個(gè)腳最好在引腳焊盤上相連。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M 檔精度最高，在55℃～ +150℃范圍內(nèi)，非線形誤差177。電路如圖 31 所示。一種是紅外光輻射探測(cè)器。這種探測(cè)器采用半導(dǎo)體器件，體積小、價(jià)格低、耐震動(dòng)、壽命長，很有發(fā)展前途 。當(dāng)有煙 霧、高溫、火光產(chǎn)生的時(shí)候，它就改變平時(shí)的正常狀態(tài)，引起電流、電壓或機(jī)械部分發(fā)生變化或位移，再通過放大、傳輸?shù)冗^程發(fā)出警報(bào)聲，有的還能同時(shí)發(fā)出燈光信號(hào)并顯示發(fā)生火災(zāi)的部位、地點(diǎn)。感煙型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就是對(duì)空氣中可見或不可見的煙霧粒子進(jìn)行探測(cè)，然后將煙霧濃度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來觸發(fā)報(bào)警。 圖 程序流程圖 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)采用多次采集、多次判斷的方法。 (3)異常報(bào)警功能。火災(zāi)探測(cè)器通過對(duì)火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象 —— 氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測(cè)，將探測(cè)到的火情信號(hào)轉(zhuǎn)化成火警電信號(hào)傳遞給火災(zāi)報(bào)警控制器。明火則是火災(zāi)發(fā)生時(shí)燃燒火焰產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面放出可燃?xì)怏w，并形成擴(kuò)散燃燒，同時(shí)發(fā)出含有紅、紫外線的火焰。在產(chǎn)生氣溶膠的同時(shí)，產(chǎn)生分子較大 (直徑 一 10μ m)的液體或固體微粒，稱為煙霧?；馂?zāi)發(fā)生的早期，會(huì)使得燃燒物質(zhì)分解，析出大量的有毒氣體 CO，人們可能在毫無察覺火情的情況下就發(fā)生了 CO 中毒，從而無力逃生，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)到 CO濃度的變化，為人們提供 CO 濃度超標(biāo)報(bào)警信息，通知人們及時(shí)疏散 [9]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國 70 年代火災(zāi)年平均損失不到 億元，80 年代火災(zāi)年平均損失接近 億元。由于其具有安裝簡(jiǎn)便、對(duì)建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，適用于許多場(chǎng)合，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。但是這一時(shí)期的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對(duì)工程要求高。1890 年在英國，感溫式火災(zāi)探測(cè)器研制成功并應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌 [2]。 本系統(tǒng)可安裝在各防火單位，它負(fù)責(zé)不斷地向所監(jiān)視的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)車巡檢信號(hào)，監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濃度等，并不斷反饋給報(bào)警控制器，控制器將接到的信號(hào)與內(nèi)存的正常整定值比較、判斷確定火災(zāi)。 sensor 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目錄 摘 要 ..............................................................................................I ABSTRACT ................................................................................... II 目錄 ...............................................................................................III 緒論 ................................................................................................. 1 概述 ........................................................................................................1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ...............................................................................1 課題研究的背景和意義 ........................................................................3 第 2 章 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) .......