【正文】 2 2 p FC31 0 u FX11 2 MR11 0 k+ 8 8 . 8V o l t sD1L E D R E DD2L E D G RE E NL S 2S O UN D E R+ 8 8 . 8V o l t s95%R V 21kD3L E D Y E L L O WD4L E D R E D 仿真原理圖 23 5 總結(jié) 本文設(shè)計(jì)的 基于單片機(jī) AT89C51 的 煙感 自動報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)安 全可靠，誤報(bào)率低，操作方便，成本 低。此煙感 傳感器信號 是 ??xt ，與固定上限值 比較信號為 ??yt ， 間 函數(shù)為 T[ ]，用 固定 上限檢測如下式 ： 21 ? ? ? ?y t T x t? ???? ， ? ? ? ?? ?10 y t SD y t y t S?????? ??? ??? （ 41） 其中， ? ? 1D y t ?????說明有火災(zāi)發(fā)生 ， ? ? 0D y t ?????說明沒有 火災(zāi) 發(fā)生 ， S為報(bào)警上限值 。具體流程是：系統(tǒng)和程序初始化后，驅(qū)動 ADC0809 的 IN0 對溫度信號進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，單片 機(jī)接受轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存入寄存器，由 INT1 中斷服務(wù)程序完成；系統(tǒng)延時(shí) 10ms，驅(qū)動 ADC0809 的 IN3 對煙霧信號進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后存入寄存器。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。 4 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)環(huán)境 本系統(tǒng) 采用 C 語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 LE端接至單片機(jī)的地址鎖存允許 ALE 端。故 D 觸發(fā)器能實(shí)現(xiàn)對 ALE 端口的信號二分頻 [28]。當(dāng) EOC=0時(shí)， 正在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換； EOC=1 時(shí) 轉(zhuǎn)換 停止 。 圖 蜂鳴器報(bào)警 光報(bào)警器 光報(bào)警電路路如圖 ， 由 單片機(jī)的 P2 口進(jìn)行控制， P2 口的 ～ 分別控制 4 個(gè)發(fā)光二極管，予以光報(bào)警，如圖所示。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位 操作比較簡單 ,只有兩種復(fù)位方式 ,即手動復(fù)位和加電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是手動 復(fù)位 方式 。 晶振電路與復(fù)位電路 晶振電路 晶振電路 視 為單片機(jī) AT89C51 工作提供時(shí)鐘信號 的 ，芯片中有一個(gè)高增益反相放大器，該放大器的輸入端 引腳是 XTAL1,輸出端 引腳 是 XTAL2。 12 圖 溫度 傳感器 的 放大和濾波 電路 電路設(shè)計(jì)中要求高輸入低輸出，故放大電路、濾波電路的前置電阻 R R8 的阻值設(shè)為 10K。 2 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16IN31IN42IN53IN64IN75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319IN228IN127IN026A L E22U2A DC 0 8 0 9 圖 ADC0809芯片的引腳圖 ADC0809 具有以下 功能 : （ 1） 8位 分辨率 。本設(shè)計(jì)使用的控制芯片是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51，高性能 CMOS8 位微處理器。 從圖可看出， LM94022 的輸出電壓與感測的溫度是 反比 關(guān)系，并且其線性度極好 。 NIS09C 傳感器的功耗比較低也 普 遍 適 用 ,靈敏度 也比較高 。 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)， 正離子和負(fù)離子被吸附到煙霧粒子上， 使正、負(fù)離子相互中和的概率增加，這樣 煙霧粒子濃度大小 可以 以電流變化量大小表示出來，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)參數(shù)的檢測。它主要適用于毒性煙霧檢測。 (b)接觸燃燒式傳感器 原理 :當(dāng)易燃煙霧接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒。主程序是一個(gè)無限循環(huán)體，其流程是：先 對系統(tǒng)的各部分包括單片機(jī)各個(gè) 端 口輸入輸出的設(shè)置、外圍驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)存儲電路等完成初始化，再 對程序進(jìn)行初始化，最后執(zhí)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換任務(wù) ,查詢判斷任務(wù)和判斷后的驅(qū)動各狀態(tài)。若發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)會驅(qū)動蜂鳴器和指示燈報(bào)警。 5：對 本次論文的撰寫進(jìn)行總結(jié)，并 對煙感 報(bào)警器的發(fā)展前景進(jìn)行展望?；馂?zāi)報(bào)警器就是為了滿足這一需求而研制的，并且火災(zāi)報(bào)警器得自身功能隨科技的發(fā)展和人們需求也在不斷地提高，在功能、結(jié)構(gòu)、形式等方面不斷地完善。 1 摘 要 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)煙感報(bào)警器，通過傳感器 (包括溫感和煙感 )將現(xiàn)場溫度、煙霧等信號轉(zhuǎn)化為可檢測的電信號，放大和濾波電路將傳感器輸出的電信號送入 A /D 轉(zhuǎn)換電路 ,完成煙霧傳感器和溫度傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。 們逐漸認(rèn)識到 火災(zāi)預(yù)防 ,火災(zāi)報(bào)警 和消防工作的重要性， 如果有火災(zāi)報(bào)警 有的 火災(zāi)自動報(bào)警 器能在火災(zāi)發(fā)生之前提前檢測到火災(zāi) 的 即將發(fā)生 ,它能根據(jù)火災(zāi)的早期特征煙霧或溫度的變化檢測到火情并及時(shí)報(bào)警告知人們做好預(yù)防 ， 可將火災(zāi)帶來的生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低限度。 2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 火災(zāi) 的煙霧 產(chǎn)生 過程 和溫度升高過程 一般 可燃物在燃燒時(shí) 先 產(chǎn)生燃燒氣體， 繼而產(chǎn)生 煙霧，在氧氣充足的條件下 就會完全燃燒而產(chǎn)生 火焰，發(fā)出可見光和不可見光，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高。 本火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)具有以下功能： (1)聲音和燈光雙重報(bào)警功能。 5 傳感器的選擇 l)煙感傳感器簡介 煙感探測器可以分為離子感煙探測器和光電感煙探測器 ,. 煙感傳感器是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的重要組成部分，具有非常好的預(yù)警功能 ,它是整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測元件一般為鉑金屬絲（也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層），使用時(shí)對鉑絲通以電流，保持 300℃～ 400℃的高溫，此時(shí)若與可燃性氣體接觸，可燃性氣體就會在稀有金屬催化層上燃燒，因此鉑絲的溫度會上升，鉑絲的電阻值也上升；通過測量鉑絲的電阻值變化的大小，就知道可燃性氣體的濃度。 目前國際上絕大部分毒氣檢測采用該類型傳感器。 （ g）光電式感煙傳感器 光電式感煙傳感器由光源、光敏元件和電子開關(guān)組成。 NIS09C 離子煙霧探測器探測到的是煙霧濃度模擬量，煙霧濃度 p 和輸出電壓 v 之間是近似線性的關(guān)系，其特性曲線方程：v=+。 在 VDD為 5V 時(shí)，不同靈敏度的幾個(gè)特 定 溫度值時(shí)的輸出電壓如表 所示（典型值）。 AT89C51 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲單元，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 11 （ 2） ? 1LSB 的 不可調(diào)誤差 范圍 。由于運(yùn)放 LM324 的輸入級是差動放大電路， 它的 兩端輸入回路參數(shù) 要求 對稱，即 NPRR? ， 1 //NFR R R? ，故 5 4 6//R R R? ， 5 ? 。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振蕩器一起構(gòu)成自激振蕩器。 手動按鈕復(fù)位 通過專用的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn) , Vcc 當(dāng)人為按下按鈕時(shí)， 產(chǎn)生的復(fù)位信號通過 REST 引腳送入單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位操作 。 ～ 控制的燈依次為紅色 (火災(zāi)信號燈 )、紅色 (異常信號燈 ) 、黃色 (故障信號燈 )和綠色 (正常信號燈 ) 。 (6)OE： 輸出允許信號，用于控制三 態(tài) 輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。由于本火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)只采集溫度、煙霧信號，經(jīng)過調(diào)理的溫度、煙霧信號分別進(jìn)入 ADC0809 的 IN0 和 IN1 端口，其余輸入引腳接地， 8個(gè)數(shù)字量輸出引腳接 AT89C51 的 P3 口。 當(dāng) P11=0 時(shí)，與寫信號 WR共同選通 ADC0809。因?yàn)?C 語言的描述由函數(shù)組成，是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì) 語言，所以更容 易實(shí)現(xiàn)模塊化，而且具有可讀性好，易于移植等優(yōu)點(diǎn)， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面，可以使用結(jié)構(gòu)體和數(shù)組，能夠處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可用于實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要包括主程序、溫度煙霧數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷與報(bào)警子程序等。系統(tǒng)延時(shí) 50ms，進(jìn)行第二次溫度煙霧信號采集，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)存入寄存器中。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中使用的是溫度傳感器 LM94022 和離子煙霧傳感器 NIS09C，煙霧傳感器輸出電壓 v 與煙霧濃度 p 關(guān)系為： v=+，溫度傳感器使用的靈敏度是℃。本設(shè)計(jì) 沒有使用單一的煙感報(bào)警 ， 而是使用 了溫度傳感器和 煙霧傳感器 共同檢測報(bào)警的設(shè)計(jì)，這樣大大提高了 系統(tǒng) 的靈敏度 、 縮小了響應(yīng)時(shí)間 。 由于時(shí)間緊迫和個(gè)人能力有限，本文設(shè)計(jì)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)還存在許多需要完善和作進(jìn)一步研究的問題，如： （ 1）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)判斷的算法有待進(jìn)一步的研究改進(jìn)，應(yīng)用更先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊識別等智能算法，降低系統(tǒng)的誤報(bào)率，提高靈敏度。 sbit rled1 = P2^1。 void delay1ms(uint ms) {uchar i。 } } void beep() //產(chǎn)生 1KHZ 頻率聲音的函數(shù) 26 { fmq=0。 while(EOC == 0) 。 while(EOC == 0) 。 if(temp1temp0)b3=1。 if(a==1amp。gled=1。 } //溫度煙霧標(biāo)志位都為 0，正常 } else {yled=0。 Smok0 =(Smok / ) *256。 while(1) { caiji_yanwen()。 //將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)與設(shè)定的報(bào)警閾值比較 baojing()。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z 8vGt YM*Jgamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp