【正文】 和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。 16 圖 41 主程序流程圖 主程序見(jiàn)附錄 2。單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)報(bào)警按鍵所連接端口信號(hào)判斷按鍵是否按下。通過(guò)判斷所接收到的數(shù)據(jù)來(lái)確定是否報(bào)警，所接受到的數(shù)據(jù)主要來(lái)自溫度傳感器、氣體傳感器和按鍵 [5]。 PIN8(A GND):模擬電壓的接地端。 PIN PIN19(CLK IN、 CLKR)：頻率輸入 /輸出。分辨率 8 位，轉(zhuǎn)換時(shí)間 100μs，輸入電壓范圍為 0~5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為5V。由于傳感器一般工作在易燃易爆環(huán)境下，若加熱絲直接與電源相連，當(dāng)加熱絲局部短路造成器件過(guò)熱或者放電時(shí)，可能 引發(fā)事故。這就是MQ2 半導(dǎo)體型可燃性 煙霧傳感器檢測(cè)可燃煙霧的基本原理 [8]。因此，本設(shè)計(jì)采用 MQ2 氣體傳感器作為報(bào)警器煙霧信息采集部分的核心。第 9 個(gè)字節(jié)為前 8 個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。 DS18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（ DS18B20 的編碼是 19H），后面 48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 碼（冗余校驗(yàn)）。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入 DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此從中央處理器到 DS18B20 僅需連接一條線（和地）。這類(lèi)數(shù)碼管可以分為共陽(yáng)極與共陰極兩種，共陽(yáng)極就是把所有 LED 的陽(yáng)極連接到共同接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陰極分 別為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是把所有 LED 的陰極連接到共同接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陽(yáng)極分別為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)），如下圖所示。 按鍵報(bào)警 DS18B20 MO2 LM324 ADC0804 AT89S51 單片 機(jī) CAI3461BH 蜂鳴器 LED 燈 5 圖 AT89S51 引腳圖 AT89S51 具有如下特性：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器含有 4KB 的 Flash 存儲(chǔ)器，允許在線編程，擦寫(xiě)周期可達(dá) 1000 次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； I/O 口具有 32 根可編程 I/O 線； 具有兩個(gè) 16 位 I/O 線；中斷系統(tǒng)具有 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)終端矢量、 2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)；串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口；具有兩個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR0 和 DPTR1；低功耗節(jié)電模式有節(jié)電模式和掉電模式；包含 3 級(jí)程序鎖定位；AT89S51 的電源電壓為 ；振蕩器頻率 033MHz；具有片內(nèi)看門(mén)狗定時(shí)器；靈活的在線片內(nèi)編程模式（字節(jié)和頁(yè)編程模式）；具有斷電標(biāo)志模式 POF。 下圖是系統(tǒng)工作原理框圖： 圖 系統(tǒng)原理圖 控制器模塊設(shè)計(jì) 在自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是其核心部件。 3 系統(tǒng)硬件組成和基本工作原理 系統(tǒng)工作原 理 本火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，以 AT89S51 單片機(jī)為主控核心，使用 DS18B20 溫度傳感器采集溫度信息，使用 MQ2 氣體傳感器采集氣體信息。 要求所設(shè)計(jì)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠?qū)囟群蜔熿F進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常狀況能夠進(jìn)行報(bào)警，起到早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和通報(bào)火災(zāi)的作用。中國(guó)企業(yè)正虎視眈眈，準(zhǔn)備進(jìn)軍海外市場(chǎng)。這些煙、熱和光可以通過(guò)探測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)報(bào)警或使自動(dòng) 滅火系統(tǒng)啟動(dòng)，及時(shí)撲滅火災(zāi)。 嚴(yán)峻的事實(shí)證明，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)財(cái)富日益增加，火災(zāi)給人類(lèi)、社會(huì)和自然造成的危害范圍不斷擴(kuò)大，它不僅毀壞物質(zhì)財(cái)產(chǎn)，造成社會(huì)秩序的混亂，還直接威脅生命安全，給人們的心靈造成極大的傷害。 作者 ： 學(xué)號(hào) ： 11013P43 系部 ： 電子信息工程技術(shù) 專(zhuān)業(yè) ： 電子信息工程技術(shù) 題目 ： 基于單片機(jī)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 指導(dǎo)教師 ： 評(píng)閱教師 ： 完成時(shí)間： 2020 年 4 月 7 日 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 單片機(jī)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 摘要 ： 目前，隨著電子產(chǎn)品在人類(lèi)生活中的使用越來(lái)越廣泛，由此引起的火災(zāi)也越來(lái)越多，在我們生活得四周到處潛伏著火災(zāi)隱患。進(jìn)入 90 年代，特別是 1993年以來(lái)，火災(zāi)造成的直接損 失上升到年均十幾億元，年均死亡 2000 多人。 火災(zāi)探測(cè)器是探測(cè)火災(zāi)的儀器，由于在火災(zāi)發(fā)生的階段，將伴隨產(chǎn)生煙霧、高溫格火光。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)外還剛啟動(dòng)。通過(guò)這個(gè)設(shè)計(jì)提高自己對(duì)單片機(jī)的使用能力，了解和掌握溫度傳感器和煙霧傳感器的使用，鞏固自己在大學(xué)所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)自己的實(shí)際操作能力。其中 MQ2 氣體傳感器需要配置放大電路和 A/D 轉(zhuǎn)換模塊對(duì)其信號(hào)進(jìn)行處理，采用 LM324 芯片做放大電路， ADC0804 芯片制作 A/D 轉(zhuǎn)換模塊。單片機(jī)實(shí)時(shí)向 CAI3461BH 數(shù)碼管 顯示模塊輸出顯示信號(hào)，液晶顯示模塊顯示周?chē)h(huán)境溫度和氣體數(shù)值。他將通用 CPU和在線可編程 Flash集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能性?xún)r(jià)比的微控制器 [4]。C 接口方式： 8 線并行接口 圖 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 7 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說(shuō)明： （１）數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角； （２）焊接溫度：２６０度；焊接時(shí)間：５Ｓ （３）表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品 ,可以在使用前撕下來(lái)。 DS18B20 介紹 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。第 8 個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶(hù)得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。 MQ2 型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w 敏感元件 煙霧傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。而當(dāng)空氣中沒(méi)有煙霧時(shí)，二氧化錫半導(dǎo)體又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)氧的負(fù)離子吸附，使電阻值升高到初始狀態(tài)。C)下工作，所以需要對(duì)其加熱。 圖 氣體采集電路圖 ADC0804 是用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。當(dāng) WR 由 0→1 且 CS＝ 0 時(shí)， ADC0804 會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)，此時(shí) INTR 設(shè)定為高位準(zhǔn) (high)。輸入電壓 VIN＝ VIN(+)－ VIN()，通常使用單端輸入，而將 VIN()接地。 報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器和 LED 流水燈作為報(bào)警裝置。 圖 LED 燈電路 按鍵報(bào)警 當(dāng)有人提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱情時(shí)候，可以按動(dòng)報(bào)警按鍵發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒其他人注意安全。 主程序流程 本論文中，軟件解決的主要問(wèn)題是檢測(cè)溫度傳感器和氣體傳感器的溫度信號(hào)和氣體信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行顯示和判斷，在超出預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)候發(fā)出報(bào)警。 此裝置可對(duì)液化氣，丙烷，丁烷，甲烷，氫氣和酒精等危險(xiǎn)氣體進(jìn)行檢查，并能自定義的設(shè)置器報(bào)警門(mén)限值（需進(jìn)行程序數(shù)據(jù)調(diào)整），反應(yīng)靈敏度較高，可在危險(xiǎn)到來(lái)前最大限度的提醒人們注意，以最大程度的避免危險(xiǎn)的發(fā)生。 在本論文研制的報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以再做適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展，使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的功能更加完善，安全性更高，使用更加方便等，例如增加消防聯(lián)動(dòng)裝置，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以直接對(duì)火災(zāi)進(jìn)行控制，降低火災(zāi)的損失。 20 參考文獻(xiàn) 1 GB5011698 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 [M].北京 :中國(guó)計(jì)劃出版社 . 2 李群芳 ,肖看 .單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用 —— 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020. 3 譚浩強(qiáng)著 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 4 張義和 ,王敏男 ,許宏昌，等 .例說(shuō) 51 單片機(jī) .北京 :人民郵電出版社 ,2020. 5 周麗娜 .Protel99SE 電路設(shè)計(jì)技術(shù) .北京 :中國(guó)鐵道出版社 ,2020 6 郁有文 ,常健，程繼紅等 .傳感器原理及工程應(yīng)用（第三版） .西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020. 7 謝望 .煙霧傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .儀器儀表用戶(hù) ,2020,13(5):12. 8 李永生 ,楊莉玲 .半導(dǎo)體氣敏元件的選擇性研究 .傳感器技術(shù) , 2002(3): 1~3. 9 Yoon D h, Yu J h, Choi Gm. CO Gas Sensing Properties of Zn0CuO Composite. Sensors and Actuators. 1998(46): 1523. 10 Wang Xihuai， Xiao Jianmei， Bao Minzhong. Multisensor Fire Detection Algorithm for Ship Fire Alarm System Using Neural Fuzzy Network. Signal Processing Proceedings. 2000(3):16021605. 21 附錄一 原理圖 附圖 1 設(shè)計(jì)電路圖 附錄二 程序 include include include include 22 unsigned char value=1。 TR0=1。 value = ReadAdc0832(0)。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%MadNuKNamp。 ksv*adNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YW Rr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89A