【正文】 DE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。 圖 37 數(shù)碼管的顯示電路 在我們的設(shè)計(jì)中，數(shù)碼管的顯示部分主要有兩個(gè)功能：一個(gè)是顯示外界紅外線的強(qiáng)弱數(shù)據(jù)，這個(gè)是由 A/D 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊提供給單片機(jī) STC89C52，在由單片機(jī)STC89C52 通過送給 74HC573 芯片和 74HC138 芯片，以控制右側(cè)數(shù)碼管的顯示，而左側(cè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)，是通過鍵盤設(shè)置，將應(yīng)該顯示數(shù)據(jù)送給單片機(jī) STC89C52，在由單片機(jī) STC89C52 通過送給 74HC573 芯片和 74HC138 芯片 ，以控制右側(cè)數(shù)碼管的顯示。 LE 為鎖存控制端。蜂鳴器報(bào)警是單片機(jī) STC89C52 的 PWM 功能，如果紅外線強(qiáng)度達(dá)到報(bào)警限，單片機(jī)控制 口輸出占空比一定的脈沖，報(bào)警時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲音。 P0 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào) (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。對外部振蕩信號(hào)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號(hào)。 同時(shí)，在能夠滿足報(bào)警器設(shè)計(jì)的計(jì)算速度及接口數(shù)的要求的同類型單片機(jī)中，要考慮選擇價(jià)格低廉且體積輕巧的機(jī)型，在保證了報(bào)警器的精確性、可靠性及抗干擾性的基礎(chǔ)上，能夠不提高成本，縮小體積。 （ 3）蜂鳴器報(bào)警功能 這款火災(zāi)報(bào)警器，當(dāng)外界紅外線強(qiáng)度超出預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，蜂鳴器開始報(bào)警，而且聲音較為急促，可以 更好的引起用戶的注意。根據(jù)檢出這兩種波長的差來判斷其屬于哪一段的原理制成的 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 傳感器就是二波長檢出型傳感器。放電管加上 200～ 300V的電壓，對光電效應(yīng) (photoelectric effect)產(chǎn)生的脈沖電壓進(jìn)行計(jì)數(shù)，啟動(dòng)開關(guān)電路。單片機(jī)作為硬件電路的核心，它的選型將在第 3 章詳細(xì)介紹。當(dāng)前，智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)和重要趨勢是模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高級(jí)算法軟件人工智能理論和交互技術(shù)被越來越多的智能火災(zāi)自動(dòng)探測系統(tǒng)采用，已成為智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)中的前沿技術(shù)和核心技術(shù)?；?，給人類帶來文明進(jìn)步、光明和溫暖。 38 附錄 C 程序清單 7 第 3 章 火災(zāi)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì) 3 第 2 章 火災(zāi)報(bào)警器的方案設(shè)計(jì) 1 課題研究的要求 是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的火災(zāi)報(bào)警器，這款火災(zāi)報(bào)警器具有一定使用價(jià)值。4 火焰?zhèn)鞲衅鞯姆诸? 9 STC89C52 簡介 25 參考文獻(xiàn) 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，在社會(huì)財(cái)富日益增多的同時(shí)，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性也在增多， 火災(zāi)的危害性也越來越大。 以 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合火焰?zhèn)鞲衅鳛楹诵牡幕馂?zāi)報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)根據(jù)紅外線強(qiáng)弱報(bào)警、紅外線強(qiáng)弱顯示、報(bào)警數(shù)據(jù)界限等功能。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越??；紅外光越弱，數(shù)值越大。 紫外線波長短，容易衰減，塵埃附著會(huì)使檢測器靈敏度下降，在室外使用時(shí)必須勤于維護(hù)，經(jīng)常清掃和檢查。單波長檢出型閃爍傳感器是見火即檢測、要求響應(yīng)速度很快的一種傳感器。在嘈雜的環(huán)境中，聲音報(bào)警不容易引起用戶的注意，但是當(dāng)我們看見一盞很明顯的燈在閃爍時(shí)就蜂鳴器報(bào)警 火焰?zhèn)鞲衅? A/D 轉(zhuǎn)換模塊 光報(bào)警 數(shù)碼管顯示 鍵盤輸入 STC89C52單片機(jī) 擴(kuò)展功能 數(shù)碼管顯示 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 會(huì)引起注意，當(dāng)然在我們所提供的實(shí)物中這個(gè) LED 燈并沒有這么顯眼，需要進(jìn)一步的外接更容易引起用戶注意的燈。 STC 系列單片機(jī)是一款新型單片機(jī)。對外部振蕩信號(hào)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號(hào)。這佯，只要電源 VCC的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。顯示紅外線強(qiáng)度級(jí)別，其主要技術(shù)參數(shù)如下 : 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 工作電壓： 0—5V。 74HC138 特有 3 個(gè)使能輸入端：兩個(gè)低有效（ E1 和 E2）和一個(gè)高有效（ E3）。 狀態(tài)燈電路 狀態(tài)燈主要是采用 LED 燈，如圖 310 所示。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中 [11]。因?yàn)槲覀兯媾R的問題就是報(bào)警器能不能準(zhǔn)確的采集到外界紅外線的真確信息。為了盡量減小噪聲，數(shù)字地和模擬地要一點(diǎn)接地，每個(gè)芯片的電源就近接退偶電容 [15]。還不斷向我傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中少走很多彎路。 其次，我認(rèn)為在我們設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完全可以加進(jìn)更多的功能，比如煙霧檢 測報(bào)警功能等，還可以改進(jìn)傳感器對紅外線強(qiáng)度檢測的不準(zhǔn)確以及誤差等各方面缺陷，期望在以后的設(shè)計(jì)中來完善這些不足的地方。另外所選的阻容器件都是經(jīng)過精確測量 后再焊接上去的，并經(jīng)過細(xì)調(diào)試以獲得最佳性能 [14]。首先通過傳感器采集到的模擬量傳入 A/D轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換 成數(shù)字量，這個(gè)量會(huì)導(dǎo)入單片機(jī)，單片機(jī)通過程序輸入到數(shù)碼管。Vision與 Ishell 分別是 C51 for Window 和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。 復(fù)合使能輸入輕松實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展 兼容 JEDEC標(biāo)準(zhǔn) 存儲(chǔ)器芯片譯碼選擇的理想選擇低電平有效互斥輸出 ESD 保護(hù) HBM EIA/JESD22A114C 超過 2021 V MM EIA/JESD22A115A 超過 200 V 溫度范圍 40～ +85 ℃ 40～ +125 ℃ 多路分配功能。 CMOS 器件的高噪聲抵抗特性。 當(dāng)三極管 Q1 導(dǎo)通，蜂鳴器報(bào)警。 可編程輸入 /輸 出引腳（ 32 根） ： STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別 為 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 32 b 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。 在單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算后送數(shù)碼管顯示，這一過程的軟件實(shí)現(xiàn)，需要單片機(jī)有較快的運(yùn)算速度，使儀表監(jiān)測人員能夠觀測到實(shí)時(shí)的紅外線強(qiáng)度，并進(jìn)行相應(yīng)處理。 （ 2）紅外數(shù)據(jù)顯示功能 通過數(shù)碼管可以顯示紅外線強(qiáng)度值，而且可以顯示設(shè)置狀態(tài)，顯示通過鍵盤設(shè)置的報(bào)警界限數(shù)值，這個(gè)設(shè)計(jì)有利于用戶觀察和設(shè)置報(bào)警器的狀態(tài)，以為了解外界環(huán)境的狀態(tài)。太陽光和照明光溫度比火焰溫度高 (白熾燈大約為 2800K)，因而火焰光是紅外區(qū)長波長段，自然光和照明光是光譜中紅外區(qū)域短波長段。實(shí)用化的火焰?zhèn)鞲衅鞣诸惾缦拢? (1)紫外線檢出型輻射式傳感器 (受光元件是利用 UV(紫外線 )透鏡 GM(光敏 )光電效應(yīng)放電管，對波長 ～ ?；鹧?zhèn)鞲衅鞯倪x型在下一節(jié)詳細(xì)介紹。智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警技術(shù)主要用于解決大、中型空間防火安全和多種系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)問題。人類能夠?qū)疬M(jìn)行利用和控制，是文明進(jìn)步的一個(gè)重要標(biāo)志。9 單片機(jī)的選型 4 火焰?zhèn)鞲衅鬟x定方案 3 火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)思路 以 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合火焰?zhèn)鞲衅鳛楹诵牡幕馂?zāi)報(bào)警器可實(shí)現(xiàn)根據(jù)紅外線強(qiáng)弱報(bào)警、紅外線強(qiáng)弱顯示、報(bào)警數(shù)據(jù)界限等功能。1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6 紅外火災(zāi)報(bào)警器的功能 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 我國 70 年代火災(zāi)年平均損失不到 億元， 80 年代火災(zāi)年平均損失不到 億元。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的火災(zāi)報(bào)警器 ，這款火災(zāi)報(bào)警器具有一定使用價(jià)值。 功能用途：遠(yuǎn)紅外火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕硖綔y火源或其它一些波長在 700 納米～1000 納米范圍內(nèi)的熱源。 (2)二氧化碳共鳴輻射檢出型傳感器 (CO2 resonated cheeked out radiation flame transducer)二氧化碳加熱，在 。檢出火災(zāi)危險(xiǎn)的同時(shí)也要求迅速采取消防措施，以防止重大火災(zāi)事故的發(fā)生 [1]。 （ 5）鍵盤控制報(bào)警界限功能 這款紅外火災(zāi)報(bào)警我們設(shè)定了鍵盤控制報(bào)警界限功能，可以通過鍵盤設(shè)定系統(tǒng)的額定報(bào)警界限，這個(gè)設(shè)計(jì) 是為了適應(yīng)在不同的環(huán)境下，在不同的光線條件下造成誤報(bào)。與傳統(tǒng)的單片機(jī)相比，具有價(jià)格低、運(yùn)算速度快、功耗低、功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā) 生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。 按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 STC89C52 主要功能如表 2 所示 [4]。 74HC573 11 腳接 VCC，鎖存不起作用，相當(dāng)于直通。除非 E1 和 E2 設(shè)低電平且 E3 置高，否則 74HC138 將保持所有輸出為高。當(dāng)單片機(jī) STC89C52 的引腳 置 0 時(shí)， LED 燈閃爍。 主程序流程設(shè)計(jì) 主程序流程圖如下圖所示，首先我們要給傳感器預(yù)熱一下。首先，我們要做的就是真正的去觀察當(dāng)外界有火焰的時(shí)候，在探頭距離火焰的位置有多遠(yuǎn)時(shí) A/D 轉(zhuǎn)換 系統(tǒng)能夠檢驗(yàn)出信息，這是需要我們切身檢驗(yàn)的。 （ 4）環(huán)境引起的誤差 環(huán)境因素包括環(huán)境溫度、濕度、光線等。同時(shí)，她還提供給我們專門的各種設(shè)備及場所，使我在調(diào)試過程中能夠有足夠的時(shí)間。但是基本達(dá)到了我們預(yù)期的產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)，完全符合了我們設(shè)計(jì)的要求。本設(shè)計(jì)前期選用高輸入阻杭、低噪聲的放大器，可以滿足要求，但是后期經(jīng)過測試放棄了使用放大器，直接連接傳感器跟 A/D 模塊也達(dá)到了要求，但是會(huì)有一定的誤差，而這個(gè)誤差是造成火災(zāi)報(bào)警器誤差的主要原因。進(jìn)入到這個(gè)模式就是我們主程序的運(yùn)行開始。 Keil C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)中， 181。在解調(diào)器應(yīng)用中 ,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端 [8]。 圖 36 SL74HC573引腳 \u20302X 輸入電流： 。報(bào)警裝置采用無源壓電式 KM3712x 型蜂鳴報(bào)警器，較一般的蜂鳴器體積大，聲音響亮，適 用于作為報(bào)警器的報(bào)警聲音源 [7]。 EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令 [3]。若使用的頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。于此同時(shí)查詢是否有鍵按下的請 求。 圖 21 紅外火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu) 紅外火災(zāi)報(bào)警器的功能 (1).與上位機(jī)通訊功能 可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)串口通訊，對報(bào)警器采取統(tǒng)一控制，以及便于采集和處理 數(shù)據(jù)，也可以在計(jì)算機(jī)上更改報(bào)警限值等。 (4) 二波長檢出型閃爍式傳感器 (dual wavelength checked out flashing type transducer)火焰溫度大約為 1100～ 1600K(827～ 1327℃ )。火焰?zhèn)鞲衅骶褪抢么嗽?，檢測 。 火焰?zhèn)鞲衅骷皢纹瑱C(jī)是紅外光檢測報(bào)警器的兩大核心，根據(jù)報(bào)警器功能的需要，選擇合適、精確、經(jīng)濟(jì)的火焰?zhèn)鞲衅?