【正文】 英國每年發(fā)生 50000起以上的嚴(yán)重家庭火災(zāi)，其中大部分火災(zāi)造成人員 傷亡和重大的家庭財(cái)產(chǎn)損失。具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問命令列表等，使程序設(shè)計(jì)工 作更加方便、高效。 st=0。 開 始D S 1 8 B 2 0 初 始 化跳 過 r o m 指 令是 否 初 始化 成 功 ？開 始 溫 度 轉(zhuǎn) 換 并 延時(shí) 5 5 0 u sD S 1 8 B 2 0 復(fù) 位匹 配 r o m 指 令R A M 操 作 讀 寄 存 器讀 取 溫 度 值結(jié) 束YN 圖？？ 溫度讀取程序流程圖 30 DS18B20 讀寫相關(guān)程序如下： Init_DS18B20(void)； //DS18B20 初始化程序 ds_read_byte()； //從 DS18B20 讀一個(gè)字節(jié) ds_write_byte(char bitval)； //向 DS18B20 寫一個(gè)字節(jié) get_temperature()； //從 DS18B20 讀取溫度值 三、 煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì) 本課題中首先通過煙霧濃度傳感器 MQ2 將煙霧濃度轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后采用 ADC0809 轉(zhuǎn)換芯將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過單片機(jī)進(jìn)行處理。 寫數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號。三端穩(wěn)壓器件 78/79 系列三端穩(wěn)壓器件是最常用的線性降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器， 用 78/79 系列三端穩(wěn)壓器來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用 起來可靠 、方便，而且價(jià)格便宜。 它 的清除端是異步的。 1LSB，功耗： 15mW； ⑥工作電壓： +5V，參考電壓標(biāo)準(zhǔn)值 +5V； ⑦片內(nèi)無時(shí)鐘，一般需外加 640KHz 以下且不低于 100KHz 的時(shí)鐘信號。 DS18B20 與芯片連接電路如圖 所示。復(fù)位電路電路采用按鍵復(fù)位方式，當(dāng)單片機(jī)復(fù)位引腳檢測到至少 24 個(gè)時(shí)鐘周期的高電平的時(shí)候會自動復(fù)位系統(tǒng)，系統(tǒng)會重新啟動。 圖 封裝圖 、 圖 傳感器電路圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 10 圖 為 DS1820 的內(nèi)部框圖，它主要包括寄生電源、溫度傳感器、 64 位激光 ROM 單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器（內(nèi)含便箋式 RAM），用于存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值的 TH和 TL 觸發(fā)器存儲與控制邏輯、 8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）發(fā)生器等七部分 。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。對 P3端口寫“ 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。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 二、 傳感器選型： 對于溫度傳感器的選型，要求傳感器的測溫精度高、響應(yīng)速度快、抗干擾力好、可靠性高。是物理傳感技術(shù)、自動控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸和管理、智能樓宇等技術(shù)的綜合集成，屬于高新技術(shù)。本世紀(jì) 70年代后期，開始出現(xiàn) — 門新興的多學(xué)科交叉應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué) —— 火災(zāi)科學(xué)，其中心內(nèi)容 是用現(xiàn)代高科技手段研究火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和防治的機(jī)理和規(guī)律，為火災(zāi)防治提供新的思想、理論和方法。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 IV 摘 要 近年來全國火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，造成人、財(cái)、物的巨大損失。 作者簽名： 日 期： III 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。不僅用了煙霧傳感器還用到了數(shù)字式溫度傳感器，這對報(bào)警系統(tǒng)的精度更加的完善。這給客戶帶來一種安心和安全保障更好的生活。本系統(tǒng)包含以下幾個(gè)模塊： AT89S52單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，以 DS18B20數(shù)字傳感器為核心的溫度探測模塊， A/D轉(zhuǎn)換模塊以及報(bào)警模塊?？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。對 P2端口寫“ 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。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ℃ ●零待機(jī)功耗 ●可編程的分辨率為 9～ 12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫 ●在 9位分辨率時(shí)最多在 ， 12位分辨率時(shí)最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 ●用戶可定義報(bào)警設(shè)置 ●報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件 ●測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校 驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 ●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常 9 工作 以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測系統(tǒng)。 斜 率 累 加 器計(jì) 數(shù) 器 1比 較預(yù) 置低 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器= 0 溫 度 寄 存 器預(yù) 置高 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器T x計(jì) 數(shù) 器 2= 0T 1T 2加 1停 止 圖 DS18B20 測溫原理圖 第三節(jié) 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件部分主要實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的測試工作，由煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序、溫度采集程序、聲光報(bào)警程序等三個(gè)部分組成。上電后，由于電容的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。 CPU 取數(shù)時(shí)，發(fā)出 OE信號選通芯片內(nèi)部三態(tài)輸出緩沖器將數(shù)據(jù)輸出。 圖？？ MQ2 結(jié)構(gòu)圖 電路如圖所示，電路采用交流供電， 220V 交流市電從插頭引入電路，經(jīng) 20 電源變壓器降壓后變?yōu)橹绷鳎?流電壓直接供傳感器 MQ－ 2的加熱絲 HH工作，加熱絲給傳感器 MQ－ 2預(yù)熱一定時(shí)間后，才能正常檢測煙霧。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（ RCO）輸出一個(gè)高電平脈沖，其寬度為 QA 的高電平部分。在得到溫度值與煙霧濃度后進(jìn)入判斷程序，判斷溫度值與煙霧濃度是否有超標(biāo)的量。 圖 DS18B20 初始化過程 DS18B20初始化程序流程圖 。 根據(jù) ADC0809 的工作 原理，對它的操作步驟如下： ① 對 EPP 接口進(jìn)行初始化，選擇模擬量輸入通道。 部分源程序如下： if(DS_data30||AD_data2) { led=1。 ②通過手接觸 DS18B20，是 DS18B20 的溫度升高，系統(tǒng)檢測到溫度超過指標(biāo)，系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警。 flow, is the personnel disperses which saves goal with the fire 。 ④記錄下測試結(jié)果，進(jìn)行分析。 return temp。在本課題中由于只用到一路，所以本設(shè)計(jì)選用 IN0 路作 31 為模擬量的輸入端。復(fù)位要求主 CPU數(shù)據(jù)線下拉 500微秒，然后釋放，DSl8820收到信號后等待 16到 60微秒左右，后發(fā)出存在低脈沖，主 CPU收到此信 25 號表示復(fù)位成功。然后調(diào)用溫度測量函數(shù)控制 DS18B20 進(jìn)行溫 24 度測量并獲取溫度值。對 54/74161，只有當(dāng) CLOCk 為高電平時(shí)， ENP、 ENT 才允許由高至低電平的跳變， 54/74LS161 的 ENP、 ENT 跳變與 CLOCK 無關(guān)。 四、煙霧傳感電路設(shè)計(jì) MQ2 氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖 ？？ 所示 , 由微型 AL2O3 陶瓷管、 SnO2 敏感層 ,測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。 A/D轉(zhuǎn)換器與 CPU的接口方法 (1) ADC 轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過三態(tài)緩沖器件與 CPU 數(shù)據(jù)總線相連接（在芯片內(nèi)部設(shè)有三態(tài)輸出緩沖器）； (2) 為了輸入正確的轉(zhuǎn)換結(jié)果，必須解決好 A/D 轉(zhuǎn)換器和 CPU 取數(shù)之間的時(shí)間配合問題。本系統(tǒng)采用的是開關(guān)復(fù)位形式。 （ 4） 配置寄存器 DS18B20 工作方式： 11 DS18B20采用單總線工作方式，由于所有信 號 (控制和數(shù)據(jù) )都通過單總線傳輸，因此總線的時(shí)序邏輯必須非常嚴(yán)格，其工作時(shí)序如圖 ： 圖 DS18B20工作時(shí)序圖 DS18B20 測溫原理： DS18B20 的測溫原理如圖 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)， 進(jìn)而完成溫度測量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。因此用它來組成一個(gè)測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛 很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收 低 8 位地址字節(jié)。 AT89S52 的標(biāo)準(zhǔn)功能 : 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(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 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 第三節(jié) 本章小結(jié) 本章的主要內(nèi)容是對于火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)的一個(gè)概述以及對產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀和特點(diǎn)的一個(gè)分析介紹。在本課題中我將介紹一種火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。其中選用 MQ2型半導(dǎo)體 可燃?xì)怏w敏感元件 煙霧傳感器實(shí)現(xiàn)煙霧的檢測，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，使用壽命長。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意?，F(xiàn)在，用戶對火災(zāi)報(bào)警以至自動消防系統(tǒng)的要求越來越高。雖然科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人類的防火、滅火手段發(fā)牛了很大的變化，取得了可喜的成績，然而，隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快和人口的迅速增長，我國火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)，造成的損失呈上升趨勢?；馂?zāi)自動報(bào)警技術(shù)趨向于智能化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可組合成任何形式的火災(zāi)自動報(bào)警網(wǎng)絡(luò)形