【正文】
A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。這幾種時(shí)序都是將 單片機(jī)作為主機(jī), DSl8820 作為從機(jī)。這個(gè)時(shí)候,AT89C51 可以很快的起到作用 , 將自己收到的報(bào)文傳輸?shù)阶陨韴?bào)文存儲(chǔ)器之中。初始化加載以后 , 寄存器的接收屏蔽、接收代碼和開(kāi)始 DS1302 初始化 記錄火災(zāi)發(fā)生時(shí)間時(shí)間 顯示時(shí)間 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 總線定時(shí)寄存器 0 和 1 以及輸出控制就不能改變了 [12]。液晶屏工作流程圖如下: 圖 42 液晶屏工作流程圖 如上圖所示,液晶屏工作的流程圖,首先對(duì) LCD 進(jìn)行初始化,其次進(jìn)行延遲,然后對(duì)液晶屏進(jìn)行設(shè)置第一行顯示的位置,顯示的內(nèi)容是煙霧氣體的濃度,之后對(duì)第二行顯示位置進(jìn)行設(shè)置,并顯示的內(nèi)容是溫度,最后結(jié)束,這就是液晶顯示屏一個(gè) 整體的工作流程。 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),主要分為主節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)、 CAN 模塊通信的軟件設(shè)計(jì)、從節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)等三大部分。 本系統(tǒng)中使用 L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的目的是,為了提高系統(tǒng)的 I/ O 口的載流量。 本系統(tǒng)所使用的是 28BYJ48 步進(jìn)電機(jī), 28BYJ48 步進(jìn)電機(jī)是永磁式的減速步進(jìn)電機(jī),減速比為 1: 64。 DSl8820 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括: 64 位激光 ROM、溫度傳感器、單總線接口和寄生電源、 8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC)發(fā)生器、用于存儲(chǔ)用戶(hù)設(shè)定溫度上下限值的 TH 和 Tl觸發(fā)器、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器 RAM、存儲(chǔ)與控制邏輯等 7 部分 [7]。 ( 2)測(cè)溫范圍為 55℃到 +125℃,在 10℃到 85℃范圍內(nèi)誤差為177。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘( SCLK) 的上升沿串行輸入,前 8 位指定訪問(wèn)地址,命令字裝入移位寄存器后,在之后的時(shí)鐘周期,讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù),寫(xiě)操作時(shí)輸出數(shù)據(jù) [6]。 1602LCD 分為不帶背光和帶背光兩種,基控制器大部分都是 HD44780,不帶背光的比帶背光的薄,是否帶背光在應(yīng)用中并沒(méi)有什么差別 [5]。在從節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中,根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的分析,即通過(guò)傳感器采集到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn) CAN 通信傳輸?shù)街鞴?jié)點(diǎn)上,設(shè)計(jì)出相應(yīng)模塊的實(shí)際功 能,主要包括從節(jié)點(diǎn)上信息采集模塊、 CAN 電路模塊以及其他功能模塊的設(shè)計(jì)。單片機(jī)負(fù)責(zé)從節(jié)點(diǎn)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理; LCD1602 顯示屏顯示相關(guān)的數(shù)據(jù),比如溫度,氣體和煙霧濃度等等;時(shí)鐘電路負(fù)責(zé)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警的時(shí)間,以備事后查詢(xún); CAN 通信電路負(fù)責(zé)把從節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鞴?jié)點(diǎn),它是主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間信息傳遞的橋梁。 (2)從節(jié)點(diǎn):實(shí)時(shí)的采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)的通過(guò) CAN 通信反饋現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫度和氣體煙霧濃度,若發(fā)生火災(zāi)則控制執(zhí)行裝置(電機(jī))的工作。 除此之外,本文所研究的系統(tǒng)所采集的信息是溫度和氣體煙霧濃度的數(shù)據(jù),作為判斷是否發(fā)生火災(zāi)的依據(jù),從而避免了傳統(tǒng)的單一采集溫度信息處理而造成的誤判。 在九十年代以后,火災(zāi)報(bào)警的相關(guān)產(chǎn)品才真正的得到發(fā)展。比如美國(guó)、日本、加拿大、澳大利亞以及英國(guó)等一些國(guó)家就在建設(shè)和使用城市的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方面,均有我們可以利用的成功經(jīng)驗(yàn)的地方。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)外,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)從發(fā)展過(guò)程來(lái)看,大體可分為 3 個(gè)階段: 第一階段是用一些簡(jiǎn)單的分立元件構(gòu)成的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),從 19 世紀(jì)四十年代一直延 續(xù)到 20 世紀(jì)四十年代。其中,尤其是在節(jié)日期間,燃放煙花原因所造成的火災(zāi)有所增多,還有建設(shè)施工的工地、以及小作坊和小商店等場(chǎng)所火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量較多,同時(shí)由于用電用火所引起的火災(zāi),在火災(zāi)發(fā)生總量上仍然占據(jù)了比較大的比重。 the second chapter is fire alarm system design part, mainly introduced the whole design of the system scheme。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) III 二、 完成后應(yīng)交的作業(yè)(包括各種說(shuō)明書(shū)、圖紙等) 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一份(不少于 萬(wàn)字); 2. 外文譯文一篇(不少于 5000 英文單詞); 3. 軟件流程圖; 三、 完成日期及進(jìn)度 2021 年 3 月 25 日至 2021年 6 月 12日。 除以上要求的功能外,設(shè)計(jì)者可增加其他功能。s growing awareness of fire prevention, fire alarm system, people also pay more attention. The traditional sense of the fire alarm system, in many cases by using RS485 bus as the munication system, and take the temperature sensor to monitor the environment is a single, the use of glass ball sprinkler in the device to carry out the. This paper mainly studies the method of CAN bus fire alarm system design scheme and Realization Based on, to replace the traditional RS485 bus with CAN bus, in order to solve the problem of poor antiinterference ability, alarm of slow response and low transmission rate of a series of shortings on the fire. This paper is divided into five chapters, the first chapter is the introduction part, mainly introduces the research background, development situation at home and abroad, and the significance of the research。 2021 年,我國(guó)公安部消防局公布了當(dāng)年的全國(guó)火災(zāi)情況,全國(guó)共接到報(bào)火災(zāi)一共 125402 起,死亡人數(shù)一共 1106 人,受傷人數(shù)有 572 人,直接造成的財(cái)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失有 億元。 隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng) , 市場(chǎng)上迫切需要一種容量更大、性能更加優(yōu)越、可靠性更高,更加便于安裝、使用以及維修的更加智能高效的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。除此之外,他們還對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,還有故障的遠(yuǎn)距離傳輸 [2]。進(jìn)入上世紀(jì)八十年代以來(lái),國(guó)內(nèi)主要的生產(chǎn)廠家也大都是對(duì)國(guó)外產(chǎn)品進(jìn)行模仿,或者是引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3 的技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),而且我們并沒(méi)有什么核心技術(shù),與此同時(shí)中國(guó)的市場(chǎng)也剛剛萌芽。從而大大降低了因?yàn)橄到y(tǒng)執(zhí)行裝置運(yùn)作不及時(shí)而造成的損失。 ③報(bào)警電路:當(dāng)探測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)超過(guò)系統(tǒng)的閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警電路。 從節(jié)點(diǎn) N CAN 總線 如上圖所示,系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖是由三大主體部分組成的,分別是:第一部分:主節(jié)點(diǎn)部分;第二部分: CAN 總線部分;第三部分:從節(jié)點(diǎn)部分。各從節(jié)點(diǎn)控制它上面的傳感器和執(zhí)行裝置。與此同時(shí), 5 個(gè) 中斷源 和 串行通信能力 也被增加到了其中 [4]。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 10 本 系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)采用的是 DS1302 時(shí)鐘芯片。各模塊具體的硬件電路設(shè)計(jì)如下一一作出詳細(xì)的闡述。 ( 6)報(bào)警搜索命令可識(shí)別和尋址哪個(gè)器件的溫度超出預(yù)定值。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 13 圖 37 DS18B20 與 80C51的連接圖 可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路設(shè)計(jì) MQ2 氣體傳感器,具有比 較廣泛的探測(cè)范圍,除此之外,它還具有靈敏度高,響應(yīng)恢復(fù)反應(yīng)快速,同時(shí),還具有穩(wěn)定性強(qiáng),壽命長(zhǎng),以及驅(qū)動(dòng)電路比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 步進(jìn)電機(jī)的品種規(guī)格十分豐富 , 按照它們不同的工作原理和結(jié)構(gòu)可以劃分為以江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 下四種主要型式,分別是特種電機(jī),磁阻式電機(jī),永磁式電機(jī)和混合式電機(jī)。 以下是步進(jìn)電機(jī)和 L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的原理連接圖: 圖 311 步進(jìn)電機(jī)和 L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)板原理連接圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 17 第四章 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本章工作主要圍繞基于 CAN 總線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)展開(kāi)。 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)主節(jié)點(diǎn)的整體軟件流程如下圖所示 : 接收從節(jié)點(diǎn)信息 開(kāi)始 在 LCD 顯示相關(guān)信息 發(fā)生異常 顯示并保存相關(guān)信息 否 是 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 18 圖 41 主節(jié)點(diǎn)整體軟件流程圖 當(dāng)從節(jié)點(diǎn)將采集到的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相關(guān)信息數(shù)據(jù)通過(guò) CAN 實(shí)現(xiàn)通信傳輸給主節(jié)點(diǎn)的售后,此時(shí),相關(guān)的信息會(huì)在主節(jié)點(diǎn)的顯示屏進(jìn)行顯示出來(lái)。 CAN 控制器的初始化 初始化設(shè)計(jì)在 CAN 總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中十分重要,特別是對(duì) CAN 控制器的初始化尤為重要。節(jié)點(diǎn)報(bào)文的發(fā)送主要是通過(guò)發(fā)送子程序執(zhí)行的,在發(fā)送的時(shí)候,只需要把待發(fā)送的數(shù)據(jù)按照特定的格式組成一幀報(bào)文,把它傳輸?shù)?SJAl000 的發(fā)送緩沖區(qū)當(dāng)中之后,再啟動(dòng) SJAl000,進(jìn)行發(fā)送就可以了。 溫度傳感器電路的軟件設(shè)計(jì) 由于 DSl8820 是采用一根 I/ O 總線讀寫(xiě)數(shù)據(jù),因此, DSl8820 對(duì)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)佗有嚴(yán)格的時(shí)序要求。 溫度傳感器電路的軟件設(shè)計(jì)流程圖如下: 開(kāi)始 向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送相關(guān)信息 判斷采集的信息超過(guò)閥值 報(bào)警并開(kāi)啟執(zhí)行裝置 否 是 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 24 圖 48 溫度傳感器軟件設(shè)計(jì)流程圖 如上圖所示,一開(kāi)始對(duì)端口進(jìn)行初始化,然后開(kāi)啟為年度轉(zhuǎn)換,讀取溫度數(shù)據(jù),最后對(duì)溫度數(shù)據(jù)的傳送。本章節(jié),主要分為四大部分測(cè)試:首先,是主節(jié)點(diǎn)模塊功能的測(cè)試,其中包括 LCD1602 顯示屏功能的測(cè)試和時(shí)鐘電路模塊功能的測(cè)試;其次,是從節(jié)點(diǎn)模塊功能的測(cè)試,其中包括溫度傳感器電路功能的測(cè)試和可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測(cè)試,以及報(bào)警電路功能模塊和滅火裝置功能的測(cè)試;然后,是CAN 模塊通信功能的測(cè)試;最后,是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的綜合測(cè)試。 //秒位初始化 Write1302 (WRITE_MINUTE,0x34)。 //初始化 DS18B20 write_ds18b20(0xcc)。 圖 52 溫度傳感器電路信息采集演示圖 可燃?xì)怏w及煙霧傳感 器電路功能的測(cè)試 將可燃?xì)怏w及煙霧傳感器在單片機(jī)上連接好,并將程序下載在其中,此時(shí)觀測(cè)到數(shù)值是 02,程序中設(shè)置的閥值是 15,即空氣中可燃?xì)怏w濃度和煙霧的濃度超過(guò)此值,系統(tǒng)開(kāi)始報(bào)警?,F(xiàn)將步進(jìn)電機(jī)所需要的程序燒進(jìn)其所在的單片機(jī)開(kāi)發(fā)模板上,然后 進(jìn)行測(cè)試,主要程序如下: while(Flag==0) { 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 31 P0=0x71。 以下是“發(fā)”的主要程序: if((canstatusamp。 SJA1000_Config_Normal()。 模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體步驟以及模擬過(guò)程中的現(xiàn)象如下: 第一步:將已經(jīng)調(diào)試好的收、發(fā)程序分別燒進(jìn)主、從節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)內(nèi),并保持通電狀態(tài)。 第五步:將第二步、第三步、第四步的模擬的煙霧,可燃性氣體,溫度同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)進(jìn)一步查詢(xún)資料,熟悉火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與各模塊的功能, 分析 CAN 總線在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用,再進(jìn)行設(shè)計(jì)。 感謝所有幫助和鼓勵(lì)過(guò)我的同學(xué)和朋友!這四年的相處中,我深深地體會(huì)到了友情的珍貴,在我迷茫的時(shí)候他們真誠(chéng)的鼓勵(lì)是我前進(jìn)的