【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 報(bào)警，如果沒(méi)有達(dá)到報(bào)警值單片機(jī)繼續(xù)接收并處理新數(shù)據(jù)。如果單片機(jī)接收到報(bào)警按鍵信號(hào)，直接報(bào)警。單片機(jī)實(shí)時(shí)向 CAI3461BH 數(shù)碼管顯示模塊輸出顯示信號(hào)，液晶顯示模塊顯示周圍環(huán)境溫度和氣體數(shù)值。 下圖是系統(tǒng)工作原理框圖 ： 圖 系統(tǒng)原理圖 按鍵報(bào)警 DS18B20 MO2 LM324 ADC0804 AT89S51 單片機(jī) CAI3461BH 蜂鳴器 LED燈 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 控制器模塊設(shè)計(jì) 在自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是其核心部件。單片機(jī)一方面要接收來(lái)自傳感器送來(lái)的感應(yīng)信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，另一方面要對(duì)不同信號(hào)分別進(jìn)行處理，控制后續(xù)電路的相應(yīng)工作，同時(shí)還要查詢是否有按鍵按下的請(qǐng)求。如今市面上比較普遍的單片機(jī)主要是 89S51系列。 89S51 單片機(jī)應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價(jià)格低，編程靈活，控制簡(jiǎn)單，很適合我們所要制作的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 AT89S51 單片機(jī) AT89S51 單片機(jī)是低功耗的、具有 4KB 在線 可 編程 Flash 存儲(chǔ)器的單片機(jī)。它與通用 80C51 系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。片內(nèi)的 Flash 可允許在線重新編程，也可使用非易失性存儲(chǔ)器編程。他將通用 CPU 和在線可編程 Flash 集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能性價(jià)比的微控制器。 圖 AT89S51引腳圖 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 AT89S51 具有如下特性：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器含有 4KB 的 Flash 存儲(chǔ)器，允許在線編程，擦寫周期可達(dá) 1000 次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含128 字節(jié)的 RAM； I/O 口具有 32 根可編程 I/O 線；具 有兩個(gè) 16 位I/O 線；中斷系統(tǒng)具有 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)終端矢量、 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)；串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口；具有兩個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR0 和 DPTR1；低功耗節(jié)電模式有節(jié)電模式和掉電模式；包含 3級(jí)程序鎖定位； AT89S51 的電源電壓為 ；振蕩器頻率 033MHz；具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器；靈活的在線片內(nèi)編程模式（字節(jié)和頁(yè)編程模式）；具有斷電標(biāo)志模式 POF。 89S51 相對(duì)于 89C51 增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變，甚至比 89C51 更低； ISP 在線編程 功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能；最高工作頻率為33MHz，大家都知道 89C51 的極限工作頻率是 24M，就是說(shuō) S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度；具有雙工 UART 串行通道；內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 89C51 那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路；雙數(shù)據(jù)指示器；電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)；全新的加密算法，這使得對(duì)于 89S51 的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字 系列產(chǎn)品，比如 805 89C51 等等早期 MCS51 兼容產(chǎn)品，也就是說(shuō)所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是 8051 還是 89C51 還是 MCS51 等等），在 89S51 上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 顯示模塊設(shè)計(jì) 本火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境溫度和氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，故需要顯示模塊來(lái)顯示周圍環(huán)境的溫度和氣體變量。采用SMC1602A 液晶顯示模塊可以實(shí)時(shí)清楚的顯示周圍環(huán)境變量，該液晶顯示模塊能夠同時(shí)顯示 16x02即 32個(gè)字符，也就是 16列 2行，便于獨(dú)立顯示溫 度和氣體變量。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 CAI3461BH 數(shù)碼管介紹 其主要技術(shù)參數(shù)如下： 模塊工作電壓： ~ 工作電流： 80ma,每段 10ma 字高： ： 85％ 視角： 6:00 工作溫度： 10~+50176。C 顯示方式：反射式正顯示存儲(chǔ)溫度： 20～ +60176。C 接口方式： 8線并行接口 圖 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 數(shù)碼管引腳圖數(shù)碼管使用注意事項(xiàng)說(shuō)明： （１）數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角； （２）焊接溫度：２６０度；焊接時(shí)間：５ Ｓ （３）表面有保護(hù)膜的產(chǎn)品 ,可以在使用前撕下來(lái)。這類數(shù)碼管可以分為共陽(yáng)極與共陰極兩種，共陽(yáng)極就是把所有 LED 的陽(yáng)極連接到共同接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陰極分別為 a、 b、 c、 d、e、 f、 g及 dp（小數(shù)點(diǎn)）；共陰極則是把所有 LED 的陰極連接到共同接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陽(yáng)極分別為 a、 b、 c、 d、 e、f、 g及 dp（小數(shù)點(diǎn)），如下圖所示。圖中的 8 個(gè) LED 分別與上面那個(gè)圖中的 A~DP 各段相對(duì)應(yīng)，通過(guò)控制各個(gè) LED 的亮滅來(lái)顯示數(shù)字。實(shí)際的數(shù)碼管的引腳是怎樣排列對(duì)于單個(gè)數(shù)碼管來(lái)說(shuō)，從它的正面看進(jìn)去，左下角那個(gè)腳為 1 腳 ，以逆時(shí)針?lè)较蛞来螢?1~10 腳，左上角那個(gè)腳便是 10腳了，上面兩個(gè)圖中的數(shù)字單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 分別與這 10個(gè)管腳一一對(duì)應(yīng)。注意， 3 腳和 8 腳是連通的，這兩個(gè)都是公共腳。還有一種比較常用的是四位數(shù)碼管，內(nèi)部的 4個(gè)數(shù)碼管共用 a~dp 這 8 根數(shù)據(jù)線，為人們的使用提供了方便，因?yàn)槔锩嬗?4 個(gè)數(shù)碼管，所以它有 4 個(gè)公共端，加上 a~dp，共有 12個(gè)引腳 溫度采集模塊設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的測(cè)溫元件采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的 DS18B20 可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封 裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。使用DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，可以感測(cè)周圍環(huán)境溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境實(shí)時(shí)溫度的監(jiān)測(cè)。 DS18B20 介紹 DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9 位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入 DS18B20 或從 DS18B20 送出，因此從中央處理器到 DS18B20 僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不 需要外部電源。 DS18B20 具有獨(dú)特的單線接口，只需 1 個(gè)接口引腳即可通信；多 點(diǎn)能力使分布式溫度檢測(cè)應(yīng)用得以簡(jiǎn)化；不需要外部元件；可用數(shù)據(jù)線供電，不需備份電源；測(cè)量范圍從 55℃ 至 +125℃ ，增量值為℃ 。等效的華氏溫度范圍是 67176。F 至 257176。F；以 9 位數(shù)字方式讀出溫度；在 1秒（典型值）內(nèi)把溫度變換為數(shù)字；用戶可定義的，非易失性的溫度告警設(shè)置；告誡搜索命令識(shí)別和尋址溫度在編定的極限之外的器件（溫度告警情況）；應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費(fèi)類產(chǎn) 品，溫度計(jì)或任何熱敏系統(tǒng)。 單片機(jī)火災(zāi)智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 圖 DS18B20 封裝 圖 DS18B20 引腳圖 DS18B20 的使用方法 DS18B20 的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。 DS18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（ DS18B20 的編碼是 19H），后面 48 位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8 位是以上 56 的位的 CRC 碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。 DS18B20共 64位 ROM。 RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失， DS18B20 共 9 個(gè)字節(jié) RAM，每個(gè)字節(jié)為 8 位。第 2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第 4個(gè)字節(jié)是用戶 EEPROM（常用于溫度