【正文】 言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。程序流程圖如圖 所示。程序流程圖如圖 所示。報警子程序流程圖如下圖 45 所示，將溫度設置為 100℃ ，煙霧濃度設置的是 開 始 讀取濾波電壓 X 返 回 差別并確 定 X 所在的電壓區(qū)間 求電壓值 X 與所在區(qū)間下限差 Xm=XXi 求 X 所在區(qū)間的上下限濃度值的差 Z=f(Xi+1)f(Xi) 求上下限電壓值的差 Xd=Xi+1Xi 求 Z 與 Xd 的比值 K=Z/Xd 求 K與 X 的和 S=K*Xm 求 f(X)=f(Xi)+S 保存濃度值 第 28 頁 共 61 頁 ％，第一次采集完再延遲 20s 采集，分析判斷兩次采集到的數據，若一致則發(fā)出信號指示并啟動報警，若不一致則需要檢測，進行故障診斷。因此，我們提出去極值平均濾波法，即先對N 個采樣數據進行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計算余下的 N–2 個數據的算術平均值。 主程序還包括狀態(tài)指示燈及按鍵功能，中斷子程序等，當發(fā)生火災時傳感器的采集到的溫度就會發(fā)生變化，當溫度值達到設定值時單片機會發(fā)出信號控制狀態(tài)指示等，同時當報警拉響之后，我們需要關閉報警聲音，這是需要一個按鍵，它由單片機程序來控制，關上按鍵后報警器會自動消除。本章主要介紹主控模塊以及部分功能模塊的單片機程序。 本設計中采用了 HD7279A鍵盤以減輕 MCU的壓力，他可控制 64個獨立按鍵及 8 個數碼管之間的通信，負責獲取輸入密碼傳給單片機以及顯示密碼，單片機獲取到輸入的密碼后進行比較后控制門鎖的開關?？砂仓昧硪惠斎腚娫?，使邏輯能在低電壓下工作。 本系統中使用電機來控制門鎖的打開和關閉，需要穩(wěn)定的輸出控制，所以采用了L297 加 L298 電路， L297 是步進電動機控制器 (包括環(huán)形分配器 )， L298 是雙 H 橋式驅動器。 圖 nrf24l01 連接圖 電機驅動模塊 本文采用使用 L297+L298 的經典電路設計，具有外圍元件簡單，工作穩(wěn)定性好的特點。 RS232C 總線 標準設有 25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。 P3 口 (~ 共 8 條引腳，即 10～ 17 腳 )： P3 口是一個帶有內部上拉電阻的 8 雙向 I／ O 口。 第 17 頁 共 61 頁 圖 AT89S52 最小系統 AT89S52單片機采用 40只引腳的雙列直插封裝 (DP)方式，其 40只引腳按功能可分3 類： (1)電源及時鐘引腳： Vet、 Vss； XTALl、 XTAL2。 HD7279(A)是一片具有串行接口的，可同時驅動 8位共陰式數碼管 (或 64只獨立 LED)的智能顯示驅動芯片，該芯片同時 還可連接多達 64 鍵的鍵盤矩陣 [15]。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型 ―SchockBurst‖模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器和解調器。測量結果將被放置在 DS18B20 內存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內容的片上存儲器。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。在本文中它們兩個系統是相互獨立存在的，互相之間沒有進行通信。 第 11 頁 共 61 頁 圖 DIP40 封裝 AT89S52 引腳圖 在智能防盜系統中，核心仍 然是單片機。芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的計算機 AT89S52 可為許 多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。 (4)智能報警技術 在報警電路部分， 555 芯片構成多諧振蕩器來驅動聲光報警，使報警功能更趨智能化，隨時準確把握防盜情況 [10]。系統總體構成主要包括防盜檢測、斷電保護及報警電路設計、密碼控制電路（鍵盤輸入及顯示）、無線 電控制四個模塊 [9]。如將兩者結合起來，便成為差定溫組合式。還有一種叫管道抽吸式感煙探測器，他的工作原理與光電感應探測器中另一種散射型相似，通過煙霧的反射或散射產生光敏電流，主要用在船舶上。目前復合型火災報警系統有感溫感煙型、感煙感光型、感溫感光型等多種形式。 (2)感煙型火災報警系統 煙霧是早期火災的重要特征之一。 第 6 頁 共 61 頁 2 系統總體設計方案 家庭智能防火防盜報警系統是一種新型的電子安全報警系統，它的開發(fā)設計方案參照國內外相關技術的發(fā)展狀況，并根據我國住宅建設的實際情況和各相關方面的協調發(fā)展狀況來更好地滿足新時期居民讓家庭更安全、更舒適、更方便、更符合環(huán)保的居住要求。研究滿足系統工作需要的元件及其工作原理，單片機的外圍接口電路。 第 4 頁 共 61 頁 本文主要內容安排 經過深入了解了家庭防火防盜產品現狀，我發(fā)現現在的防火防盜產品種類很多，但大部分是當有非法入侵時，系統會發(fā)出聲、光、電等報警信號，還有一些可以實現向外報警的系統大多采用的是電話語音報警；電話線一般布線一般是在樓道內，容易被小偷破壞掉，造成報警系統失靈；而且這些系統僅側重于被動防御的思路，只是在災情發(fā)生后才發(fā)出報警。進入 90年代，特別是 1993年以來，火災造成的直接損失上升到年均十幾億元，年均死亡 20xx 多人。 而小區(qū)管理最為重要的內容之一是確保住宅、住戶安全。家用防盜系統建設目標是向人們提供 ―方便快捷的信息通信、安全舒適的住宅環(huán)境、高效便利的物業(yè)管理 ‖。簡潔、經濟型報警器成為家庭所需。家用防盜系統建設目標是向人們提供 ―方便快捷的信息通信、安全舒適的住宅環(huán)境、高效便利的物業(yè)管理 ‖。本文就是基于這一社會現象設計了一種簡單的防火防盜系統。本文對這兩部分分別行進硬件電路搭建，軟件程序設計，最后對軟件進行測試，運用 Protues軟件 對主要模塊進行仿真。目前歐美已有一些國家正在大力研究無線 防盜探測報警系統，隨著時間的推移，這種產品在我國也會發(fā)展成為主流 [2]。伴隨著科學技術的不斷進步，值得提出的是，我國目前民居內幾乎沒有防火設施及救火器材，火災報警系統必將得到更快的發(fā)展。目前歐美已有一些國家正在大力研究無線防盜探測報警系統，隨著時間的推移，這種產品在我國也會發(fā)展成為主流。考慮設備成本與集中管理的需要，可將周界報警探測系統、住宅聯網報警系統加以集成和 第 3 頁 共 61 頁 綜合，構成綜合防范體系。 隨著電子產品在人類生活中的使用越來越廣泛，由此引起的 火災也越來越多，在我們生活的四周到處潛伏著火災隱患。 本課題設計的家庭智能防火防盜報警系統開發(fā)設計方案是以單片機為核心，它利用無線通信和自動控制技術，通過無線網絡將家居內的異常情況及時傳輸給用戶或保安人員。通過軟件程序的編寫來指導硬件實現系統要求的功能。火災探測器通過對火災發(fā)出的物理、化學現象（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測，將探測到的火情信號轉化成火警電信號傳遞給火災報警控制器。感煙型火災報警系統主要有激光感煙式、光電感煙式和離子感煙式等。 火災探測器主要分感煙、感溫、光輻射三大類： (1)感煙探測器。 (2)感溫探測器。物質在燃燒時，由化學反應產生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應，轉變成電信號，經放大后，就能向人們報警。當兩部分靠得近時，處于報警守候狀態(tài)，當拉開一定距離后，便觸發(fā)報警系統。它一方面要接收來自傳感器送來的溫度、煙霧對應的模擬信號和故障檢測信號，另一方面要對這兩種信號分別進行處理，以控制后續(xù)電路進行相應動作；與此同時查詢是否有鍵按下的請求。片內資源有 4組 I/O 控制端口、 3個定時器、 8個中斷、軟件設置低能耗模式、看門狗和斷電保護。 AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機，由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的AT89C51是一種高效微控制器 [13]。根據測量對象與測量環(huán)境、靈敏度、響應特性、線性范圍我選用 TGS202 氣體傳感器作為本火災探測的氣體傳感器，火災中氣體煙霧主要是 CO2 和 CO， TGS202 氣 體傳感器能探測 CO2 ， CO，甲烷，煤氣等多種氣體，它靈敏度高，穩(wěn)定性好，適合于火災中氣體的探測。 DS18B20 采用一線通信接口。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數字轉換。 極低的電流消耗：當工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為 0dBm 時電流消耗為 ，接收模式時為 ，掉電模式和待機模式下電流消耗更低。 第 16 頁 共 61 頁 圖 輸出 5V的電壓 如上圖所示， 圖 是輸出為 5V 的電路原理圖。 P0 口（ ~ 共 8 條引腳，即 39~32 腳 )：是雙向 8 位三態(tài) I／ O 口。 表 31 P3 口的第二功能 引腳 第二功能 名稱 RXD 串行口接收數據輸入端 TXD 串行口發(fā)送數據輸出端 INT0 外部中斷 0 輸入端 INT1 外部中斷 1 輸入端 T0 外部計數 0 脈沖輸入端 T1 外部計數 1 脈沖輸入端 WR 寫外設控制信號輸出端 RD 讀外設控制信號輸出端 火災探測器的設計 火災是發(fā)生頻率比較高的災難，無論是電氣設備、煤氣泄漏還是人為的原因都有可能引發(fā)火災。將 TGS202 獲取到的模擬信號經過前級放大電路和后續(xù)的二階低通濾波器整理后輸出為 A/D 的輸入信號。 L298 內含的功率輸出器件設計制作在一塊石英基片上，由于制作工藝的同一性，因而具有分立元件組合電路不可比擬的性能參數一致性，工作穩(wěn)定。并且通過軟件開發(fā)，可以簡化 和減輕微型計算機的負擔。鍵盤是利用機械金屬點的結合和斷開來實現信息的輸入。在一個 EEPROM中，當 計算機 在使用的時候可頻繁地反復編程，因此 EEPROM 的壽命是一個很重要的設計考慮參數。鑒于整個系統的硬件資源的有限以及實際應用的情況，本系統的軟件設計部分并沒有嵌入任何操作系統，通過中斷系統來調度各個任務。這部分實現的功能包括各種 I/O 輸入輸出狀態(tài)的設定、寄存器初始化、中斷使能等。 Y N 開始 定時器初始化 開 中 斷 關閉蜂鳴器，打開綠燈 設定初值 是否保持報警初值 返回 第 26 頁 共 61 頁 圖 濾波子程序流程圖 （ 3）線性化子程序 本論文報警器使用的 TGS202 型傳感器的電阻是隨著可燃氣體濃度值的升高而降低的，因此輸入單片機的電壓也是隨之降低的。其中的詳細模塊設計如 下文所示： 圖 門控主程序流程圖 門控模塊子程序 （ 1）數字按鍵處理子程序 數字按鍵處理子程序是來進行修改或輸入密碼的，分為兩個大部分，一個是輸入密碼，一個是修改密碼。 圖 密碼修改子程序流程圖 （ 5）顯示處理子程序 顯示模塊要實時的顯示當前的操作內容，本系統是通過 HD7279 來統一控制的，程序中只需要發(fā)送相應的操作碼即可，程序流程圖如圖 所示： N N Y Y 鎖是否開？ 修改密碼否？ 改密程序入口 輸入密碼位數送 R指針初始化 輸入 4~6 位新密碼并保存密碼 新密碼 R1 覆蓋原始密碼 R0 修改指針 循環(huán)次數 R71=0？ 返回 N Y 第 33 頁 共 61 頁 圖 411 顯示處理子程序流程圖 圖 顯示子程序流程圖 （ 6）電機驅動子程序 單片機獲取到指令后控制電機驅動對步進電機進行控制，電機連著鎖芯，從而達到門的鎖定和解鎖狀態(tài)。 聲光報警子程序 門磁檢測子程序 返回 中斷返回 555 芯片使能置 1驅動聲光報警 聲光報警 單片機外部中斷檢測到門磁信號 N Y Y N Y 接 收信號，開中斷 是否撤防 鎖開否？ 調用開鎖子程序 是否布防 鎖開否？ 調用上鎖子程序 中斷返回 N N Y 第 36 頁 共 61 頁 5 系統調試 單片機應用系統的開發(fā)中除了必要的硬件外，同樣也離不開軟件，能夠直接被單片機執(zhí)行的是機器語言，但是機器與不便于讀寫和編寫。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而