【文章內容簡介】 經過一個放大電路即可發(fā)送給 ADC0804 采集，信號經過 A/D 轉換模塊后傳送進入單片機進行 4 處理。 單片機內部程序中預先設定報警臨界 值，包括溫度過高報警和氣體濃度過高報警。單片機正常工作后，判斷所接收到的數據是否達到報警臨界值，如果到達報警值單片機控制蜂鳴器和 LED 燈進行報警，如果沒有達到報警值單片機繼續(xù)接收并處理新數據。如果單片機接收到報警按鍵信號，直接報警。單片機實時向 CAI3461BH 數碼管 顯示模塊輸出顯示信號，液晶顯示模塊顯示周圍環(huán)境溫度和氣體數值。 下圖是系統工作原理框圖： 圖 系統原理圖 控制器模塊設計 在自動火災報警系統的設計中，單片機是其核心部件。單片機一 方面要接收來自傳感器送來的感應信號和故障檢測信號，另一方面要對不同信號分別進行處理，控制后續(xù)電路的相應工作，同時還要查詢是否有按鍵按下的請求。如今市面上比較普遍的單片機主要是 89S51 系列。 89S51 單片機應用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，編程靈活，控制簡單，很適合我們所要制作的火災自動報警系統。 AT89S51 單片機 AT89S51 單片機是低功耗的、具有 4KB 在線 可 編程 Flash 存儲器的單片機。它與通用 80C51 系列單片機的指令系統和引腳兼容。片內的 Flash 可允許在線重新編程，也可使用非易失性存 儲器編程。他將通用 CPU和在線可編程 Flash集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器 [4]。 按鍵報警 DS18B20 MO2 LM324 ADC0804 AT89S51 單片機 CAI3461BH 蜂鳴器 LED 燈 5 圖 AT89S51 引腳圖 AT89S51 具有如下特性：片內程序存儲器含有 4KB 的 Flash 存儲器，允許在線編程，擦寫周期可達 1000 次；片內數據存儲器內含 128 字節(jié)的 RAM； I/O 口具有 32 根可編程 I/O 線； 具有兩個 16 位 I/O 線；中斷系統具有 6 個中斷源、 5 個終端矢量、 2個中斷優(yōu)先級的中斷結構；串行口是一個全雙工的串行通信口；具有兩個數據指針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 級程序鎖定位；AT89S51 的電源電壓為 ；振蕩器頻率 033MHz；具有片內看門狗定時器；靈活的在線片內編程模式（字節(jié)和頁編程模式）；具有斷電標志模式 POF。 89S51 相對于 89C51 增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了較大提升，價格基本不變，甚至比 89C51 更低； ISP 在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個強大易用的功能；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 S51 具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度；具有雙工 UART 串行通道；內部集成看門狗計時器，不再需要像 89C51 那樣外接看門狗計時器單元電路；雙數據指示器；電源關閉標識；全新的加密算法，這使得對于 89S51 的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容 51 全部字系列產品，比如 805 89C51 等等早期 MCS51 兼容產品，也就是說所有教科書、網絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是 8051 還是 89C51 還 6 是 MCS51 等等），在 89S51 上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。 顯示模塊設計 本火災自動報警系統需要實現對周圍環(huán)境溫度和氣體的實時監(jiān)測，故需要顯示模塊來顯示周圍環(huán)境的溫度和氣體變量。采用 SMC1602A 液晶顯示模塊可以實時清楚的顯示周圍環(huán)境變量，該液晶顯示模塊能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符，也就是 16列 2 行，便于獨立顯示溫度和氣體變量。 CAI3461BH 數碼管介紹 其主要技術參數如下： 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：反射式正顯示存儲溫度： 20～ +60176。C 接口方式： 8 線并行接口 圖 數碼管內部結構圖 7 圖 數碼管結構圖 數碼管引腳圖數碼管使用注意事項說明： （１）數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；焊接時間：５Ｓ （３）表面有保護膜的產品 ,可以在使用前撕下來。這類數碼管可以分為共陽極與共陰極兩種，共陽極就是把所有 LED 的陽極連接到共同接點 ，而每個 LED 的陰極分 別為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小數點）；共陰極則是把所有 LED 的陰極連接到共同接點 ，而每個 LED 的陽極分別為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp（小數點），如下圖所示。圖中的 8 個 LED 分別與上面那個圖中的 A~DP 各段相對應，通過控制各個 LED 的亮滅來顯示數字。實際的數碼管的引腳是怎樣排列對于單個數碼管來說，從它的正面看進去，左下角那個腳為 1 腳，以逆時針方向依次為 1~10 腳，左上角那個腳便是 10 腳了，上面兩個圖中的數字分別與這 10 個管腳一一對應。注意， 3 腳和8 腳是連通的，這兩個都是公共腳。還有一種比 較常用的是四位數碼管，內部的 4 個數碼管共用 a~dp 這 8 根數據線，為人們的使用提供了方便，因為里面有 4 個數碼管，所以它有 4 個公共端，加上 a~dp，共有 12 個引腳 。 溫度采集模塊設計 8 本設計的測溫元件采用 DS18B20 數字溫度傳感器，該產品采用美國 DALLAS 公司生產的 DS18B20 可組網數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備數字測溫和控制領域。使用DS18B20 數字溫度傳感器，可以感測周圍環(huán)境溫度變化，并將數據傳送給單片機進行處理，實現周圍環(huán)境 實時溫度的監(jiān)測。 DS18B20 介紹 DS18B20 數字溫度計提供 9 位溫度讀數，指示器件的溫度。信息經過單線接口送入 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據線本身提供，而不 需要外部電源。 DS18B20 具有獨特的單線接口，只需 1 個接口引腳即可通信；多點能力使分布式溫度檢測應用得以簡化；不需要外部元件；可用數據線供電，不需備份電源；測量范圍從 55℃ 至 +125℃ ，增量值為 ℃ 。等效的華氏溫度范圍是 67176。F 至 257176。F；以 9位數字方式讀出溫度；在 1 秒（典型值）內把溫度變換為數字；用戶可定義的，非易失性的溫度告警設置；告誡搜索命令識別和尋址溫度在編定的極限之外的器件（溫度告警情況）；應用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統，消費類產 品，溫度計或任何熱敏系統。 圖 DS18B20 封裝 圖 DS18B20 引腳圖 3.. DS18B20 的使用方法 DS18B20 的溫度檢測與數字數據輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強。一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數據處理。 DS18B20 共有三種形態(tài)的存儲器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲器，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，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 碼（冗余校驗）。數據在出產時設置不由用戶更改。 DS18B20 共 64 位 ROM。 RAM 數據暫存器，用于內部計算 9 和數據存取，數據在掉電后丟失， DS18B20 共 9 個字節(jié) RAM，每個字節(jié)為 8 位。第 2 個字節(jié)是溫度轉換后的數據值信息，第 4 個字節(jié)是用戶 EEPROM（常用于溫度報警值儲存）的鏡像。在上電復位時 其值將被刷新。第 5 個字節(jié)則是用戶第 3 個EEPROM 的鏡像。第