【正文】 我此次的任務(wù)是做一個(gè)項(xiàng)目的招標(biāo)文件。圖44 硬件總圖（1）房間一發(fā)生火災(zāi)當(dāng)房間一發(fā)生火災(zāi)時(shí)，也就是對(duì)準(zhǔn)房間一的煙霧傳感器噴煙霧，加熱房間一的溫度傳感器。 Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)向單片機(jī)發(fā)送中斷信號(hào)。A，B和C為地址輸入線，用于選通INO IN7上的一路模擬量輸入。 ADC0809主要特性1. 8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓Vcc降到3V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。2．DS18B20的引腳，如圖39所示圖39 DS18B20引腳3．DS18B20的4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部份(1)光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。 VAC or DCRl負(fù)載電壓可調(diào)Rh加熱電阻31Ω177。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。一般24M就不上去了。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。對(duì)P3端口寫(xiě)“1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PO口也被作為低8位地址／數(shù)據(jù)復(fù)用。 論文的組織結(jié)構(gòu)及各章節(jié)簡(jiǎn)介本章節(jié)主要論述了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)，包括硬件系統(tǒng)的組成以及硬件系統(tǒng)的控制方案。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。如將另一端（即參考端）溫度保持一定（一般為0℃），那么回路的熱電動(dòng)勢(shì)則變成測(cè)量端溫度的單值函數(shù)。DS18B20具有體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)、可選更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍，適合于構(gòu)建自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)，因此也就被設(shè)計(jì)者們所青睞。單總線具有經(jīng)濟(jì)性好，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。(4)易擴(kuò)展片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。2 火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)組成一個(gè)完整的火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)，必須包含以下幾個(gè)部分：系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi)探測(cè)模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報(bào)警模塊。本文將對(duì)火災(zāi)的探測(cè)與報(bào)警技術(shù)以及一些使用的火災(zāi)報(bào)警電路進(jìn)行介紹。但傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不需要太復(fù)雜的探測(cè)裝置，較突出的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)早期報(bào)警，系統(tǒng)性能較易了解，成本費(fèi)用較低。早在世紀(jì)末，英國(guó)人最早利用金屬受熱膨脹原理制成感溫傳感器件?！邦A(yù)防重于救險(xiǎn)”。感煙火災(zāi)探測(cè)器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)早期報(bào)警，這也是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)發(fā)展的一大飛躍?，F(xiàn)代火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有可能使誤報(bào)率至少減少一個(gè)數(shù)量級(jí)。這是第二代產(chǎn)品，尤其式二總線制開(kāi)關(guān)量式探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)目前正被大量使用。如果大于則啟動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲音，反之則為正常狀態(tài)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。(4)多點(diǎn)組網(wǎng)功能。在所有常用溫度計(jì)中，準(zhǔn)確度最高。(3)價(jià)格便宜。靈敏度調(diào)整：MQ2型氣敏元件對(duì)不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值因此，在使用此類型氣敏元件時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。對(duì)Pl端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。如圖32所示就有一個(gè)頻率為12M的晶振，匹配電容是兩個(gè)30P的瓷片電容，使單片機(jī)正常工作。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。圖35靈敏度特性曲線2．圖36是傳感器典型的溫度、濕度特性曲線圖36 溫度、濕度特性曲線圖中縱坐標(biāo)是傳感器的電阻比（ Rs/Ro）Ro：20℃，33%RH條件下，1000ppm氫氣中元件電阻。O. 1V預(yù)熱時(shí)間不超過(guò)1小時(shí)此模塊采用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器。表34是DS18B20溫度值格式表。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。EOC=O，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。6．工作溫度范圍為40～+85攝氏度。(2)初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。本設(shè)計(jì)中的消防聯(lián)動(dòng)裝置采用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)高強(qiáng)度淋霧噴頭，達(dá)到控制和撲滅火災(zāi)的效果。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。消防聯(lián)通裝置也就是繼電器2吸合。在此謹(jǐn)向xx老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。本次設(shè)計(jì)的缺陷是靈敏度較低，不能在火災(zāi)初期就瞬間報(bào)警。Protues仿真原理圖如下圖42所示。充分的說(shuō)明了硬件設(shè)計(jì)的流程以及各電路的連接。因此，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后可以直接進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器。下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。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)。ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動(dòng)。℃。在滿足傳感器電性能要求的前提下，Vc和VH可以共用同一個(gè)電源電路。時(shí)鐘電路通過(guò)內(nèi)部時(shí)鐘源提供時(shí)鐘，外部只需要接一個(gè)振蕩電路，振蕩電路中晶振是12MHZ。單片機(jī)工作速度就是每秒12M。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。根據(jù)設(shè)計(jì)需要，確定轉(zhuǎn)換器的位數(shù)為8位。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選擇DS18B20溫度傳感器。在振動(dòng)小而適宜的環(huán)境下，℃以下的穩(wěn)定性。DS18B20的測(cè)量分辨率可通過(guò)程序設(shè)定912位。(4)要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。 1．單片機(jī)的特點(diǎn)(1)高集成度，體積小，高可靠性單片機(jī)將各功能部件集成在一塊晶體芯片上，集成度很高，體積自然也是最小的。安裝在保護(hù)區(qū)的探測(cè)器不斷的向所監(jiān)視的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出巡檢信號(hào)，監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度、溫度等，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)。電氣工程設(shè)計(jì)、安裝和使用是否正確不僅直接影響到建筑的消防安全而且也直接關(guān)系到各種消防設(shè)施能否真正發(fā)揮作用。進(jìn)入年代后，國(guó)內(nèi)主要廠家也多是模仿國(guó)外的產(chǎn)品，或是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，沒(méi)有真正意義上的核心技術(shù)，并且市場(chǎng)也剛剛開(kāi)始發(fā)育。目前國(guó)內(nèi)外大多采用了智能二總線地址編碼技術(shù)，系統(tǒng)中所采用的探測(cè)器具有火警確認(rèn)、靈敏度自動(dòng)調(diào)整、污染自動(dòng)檢查等智能功能，這使得誤報(bào)率很低，加上報(bào)警及控制器信號(hào)處理功能及探測(cè)報(bào)警顯示、記憶及狀態(tài)檢查等功能越來(lái)越強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的飛躍，目前國(guó)際上大多處于這一代技術(shù)狀態(tài)。以圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)上資料作為主要參考數(shù)據(jù)來(lái)源 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展歷史火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由傳感技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模塊化技術(shù)密切結(jié)合的一種高新技術(shù)系統(tǒng)。我國(guó)火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品起步較發(fā)達(dá)國(guó)家晚幾十年，從上世年代才開(kāi)始研制生產(chǎn)這類產(chǎn)品。為了早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，保衛(wèi)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，在現(xiàn)代化的工業(yè)民用建筑、賓館、圖書(shū)館、科研和商業(yè)部門(mén)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已成為必不可少的設(shè)施。但是在目前的實(shí)際工程當(dāng)中傳統(tǒng)型的區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)仍得到較為廣泛的應(yīng)用?；谏鲜鲆?，本設(shè)計(jì)分別對(duì)三種基本的系統(tǒng)控制器做了比較，再進(jìn)行選擇。(2)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。(3)機(jī)箱內(nèi)有專門(mén)電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。(6)測(cè)量參數(shù)可配置。(3)測(cè)溫范圍廣，穩(wěn)定性好。(8)適于遠(yuǎn)距離測(cè)量和控制4．AD590傳感器的特點(diǎn)(1)功能單一（僅測(cè)量溫度）、測(cè)溫誤差小，(2)價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等優(yōu)點(diǎn)，(3)適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，(4)外圍電路簡(jiǎn)單。而就其結(jié)構(gòu)而言，有單一的A/D轉(zhuǎn)換器，有內(nèi)含多路開(kāi)關(guān)的A/D轉(zhuǎn)換器?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流(IIL)。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的DO位置位，可禁止ALE操作。比如12M晶振。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵K后松開(kāi)，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作，復(fù)位電路如圖33圖33復(fù)位電路51系列單片機(jī)最小系統(tǒng)包含51單片機(jī)芯片，復(fù)位電路和振蕩電路三個(gè)部分，本設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)芯片，芯片有40腳，包含32位I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。這種傳感器具有輕微的極性，Vc需用直流電源。(5)溫度范圍55℃～+125℃，在10～+85℃時(shí)精度177。(4)配置寄存器該字節(jié)各位的意義如下：表36 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1RO11111低五位一直都是”1”，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20茌工作模式還是在測(cè)試模式。ALE地址鎖存允許信號(hào)。OE輸出允許信號(hào)。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 由于控制系統(tǒng)是對(duì)溫度和煙的濃度進(jìn)行檢測(cè)，相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)說(shuō)信號(hào)變化很慢，所以采樣保持器（保持在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)輸入的模擬信號(hào)不變）也可以省去。其原理圖如318所示318 通信接口原理圖本章節(jié)主要就系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)展開(kāi)論述，包括控制單元設(shè)計(jì)，信號(hào)檢測(cè)單元設(shè)計(jì)，前向通道設(shè)計(jì)，后向通道設(shè)計(jì)等。 Protues仿真原理圖圖41 Protues仿真原理圖 結(jié)果說(shuō)明（1）當(dāng)房間一發(fā)生火情時(shí)，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過(guò)傳感器預(yù)設(shè)值。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)的自動(dòng)報(bào)警（包括光報(bào)警和聲報(bào)警）但消防聯(lián)動(dòng)裝置有點(diǎn)小問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)測(cè)量繼電器電壓線圈兩側(cè)有電壓，可能是由于電壓過(guò)小，繼電器不能吸合。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題