【文章內(nèi)容簡介】 音報警器原理圖如圖7所示：圖7 蜂鳴器報警原理圖光報警的工作電流就沒有聲音報警需要的那么大，可以直接用單片機來驅動。光報警電路由單片機的P23引腳控制，當P23輸出為高電平時，發(fā)光二級管兩端電壓相同，不發(fā)光；當P23輸出為低電平時，發(fā)光二級管正常工作并且發(fā)光。光報警器原理圖如圖8所示：圖8 光報警原理圖 A/D模數(shù)轉換的選擇及接口電路A/D轉換器的種類很多，就位數(shù)來說，可以分為8位、10位、12位和16位等。位數(shù)越高其分辨率就越高，價格也就越貴。A/D轉換器型號很多，而其轉換時間和轉換誤差也各不相同。①逐漸逼近式A/D轉換器：它是一種速度快、精度較高、成本較低的直接式轉換器，其轉換時間在幾微秒到幾百微秒之間。②雙積分A/D轉換器：它是一種間接式的A/D轉換器，優(yōu)點是抗干擾能力強，精度比較高，缺點是數(shù)度很慢，適用于對轉換數(shù)度要求不高的系統(tǒng)。③并行式A/D轉換器：它又被稱為flash（快速）型，它的轉換數(shù)度很高，但她采用了很多個比較器，而n位的轉換就需要2n1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也很貴，只適用于視頻A/D轉換器等數(shù)度特別高的領域[11]。本設計選用的A/D轉換器—ADC0804。其原理圖如圖9所示：圖9 ADC0804原理圖4 系統(tǒng)軟件設計 簡介KeilUvision2Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（UVISION）將這些組合在一起。Keil有以下幾個特點： 全功能的源代碼編輯器； 器件庫用來配置開發(fā)工具設置； 項目管理器用來創(chuàng)建和維護用戶的項目； 集成的MAKE工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應用； 所有開發(fā)工具的設置都是對話框形式的； 真正的源代碼級的對CPU和外圍器件的調(diào)試器； 高級GDI(AGDI)接口用來在目標硬件上進行軟件調(diào)試以及和Monitor51進行通信[12] 主程序設計本軟件系統(tǒng)有一個主程序，兩個子程序，兩個個子程序分別為時鐘芯片程序、液晶顯示程序。本系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的匯編語言而采用C語言進行程序設計。因為C語言的描述由函數(shù)組成，是一種結構化的程序設計語言，所以更容易實現(xiàn)模塊化，而且具有可讀性好，易于移植等優(yōu)點，同時還有匯編語言一樣的位操作功能的硬件詳細控制指令。數(shù)據(jù)結構方面，可以使用結構體和數(shù)組，能夠處理復雜的數(shù)據(jù)，可用于實時處理系統(tǒng)[13]。多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制器上采用AT89C51作為主控芯片，為了便于系統(tǒng)維護，在多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設計中采用了模塊化程序設計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調(diào)用實現(xiàn)的。既使得程序結構清晰，又便于以后進一步擴展其功能。本系統(tǒng)主要包括主程序、溫度、煙霧和光強度數(shù)據(jù)采集子程序、時鐘程序、數(shù)據(jù)異常判斷與報警子程序等。系統(tǒng)程序流程圖如圖10所示。圖10 程序流程圖 溫度傳感器程序設計由于設計采用的是模塊化設計，系統(tǒng)實現(xiàn)報警功能是通過調(diào)用子程序實現(xiàn)的。在數(shù)據(jù)采集子程序中，一次溫度煙霧信號采集延時10ms，是讓ADC0804準備好進行下一次信號轉換。當系統(tǒng)采集2次溫度煙霧信號后，轉換好的數(shù)據(jù)存入單片機的寄存器中，系統(tǒng)再調(diào)用火災判斷子程序[14]。系統(tǒng)溫度煙霧信號采集程序流程圖如圖11所示。圖11 數(shù)據(jù)采集流程圖在多路數(shù)據(jù)采集報警系統(tǒng)的程序設計中使用了延時程序，延時10ms的程序如下：void delay_10ms (uint i){ while (i) { uchar i ， j ， k ； for (i=5 ；i0 ；i ) for (j=4 ；j0 ；j ) for (k=248 ；k0 ；k ) ； } } 模數(shù)轉換程序設計由溫度、煙霧和光強傳感器采集的數(shù)據(jù)，送至A/D轉換器，在CS為低電平時，啟動A/D轉換器,經(jīng)過四個時鐘脈沖后，由DO開始一位一位的讀取并由函數(shù)存儲數(shù)據(jù)，讀完8位數(shù)據(jù)后，CS為高電平，此時關閉A/D轉換器，將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)返回，送至單片機[15]。模數(shù)轉換程序設計流程圖如圖11所示。圖11 模數(shù)轉換程序設計流程圖 時鐘模塊程序設計時鐘芯片的主要的主要功能是完成年、月、日、時、分、秒的及時，通過外部接口為單片機系統(tǒng)提供日歷和時鐘。所以一個最基本的實時時鐘芯片通常會具有如下的一些部件：電源電路、時鐘信號產(chǎn)生電路、實時時鐘、數(shù)據(jù)存儲器、通信接口電路、控制邏輯電路等。DS1302與微處理器進行數(shù)據(jù)交換時，首先由微處理器向電路發(fā)送命令字節(jié)，命令字節(jié)最高位Write Protect(D7)必須為邏輯1，如果D7=0，則禁止寫DS1302，即寫保護；D6=0，指定時鐘數(shù)據(jù)，D6=1，指定RAM數(shù)據(jù)；D5～D1指定輸入或輸出的特定寄存器；最低位LSB(D0)為邏輯0，指定寫操作(輸入)，D0=1，指定讀操作(輸出)。在DS1302的時鐘日歷或RAM進行數(shù)據(jù)傳送時，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。若進行單字節(jié)傳送，8位命令字節(jié)傳送結束之后，在下2個SCLK周期的上升沿輸入數(shù)據(jù)字節(jié)，或在下8個SCLK周期的下降沿輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。時鐘模塊的流程圖如圖12所示：圖12 DS1302流程圖5 調(diào)試結果及結論這個系統(tǒng)是一個的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)調(diào)試以程序為主，硬件調(diào)試應先檢測電路的焊接是否正確，然后用萬用表檢測或通電檢測其是否有短路或斷路。軟件調(diào)試包括調(diào)試程序和對硬件準確性的調(diào)試。通過軟件設置，當煙霧弄超過預設閥值時或光強度超過預設閥值或溫度超過30℃時，進行聲光報警。為了演示方便預設閥值都設置的較低。由于時間緊迫和個人能力有限，本文設計的火災報警系統(tǒng)還存在許多需要完善和作進一步研究的問題，如：⑴多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)判斷的算法有待進一步的研究改進，應用更先進的神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊識別等智能算法，降低系統(tǒng)的誤報率，提高靈敏度。⑵多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)沒有聯(lián)網(wǎng)，當發(fā)生異常報警時不能通過電話網(wǎng)絡向消防指揮中心報警。⑶用戶不能根據(jù)自己的需要設定數(shù)據(jù)異常報警閾值。參考文獻[1] 丁璐，李春華，[J].：29~ 31.[2] 吳龍標，[M].合肥:：1~ 20.[3] [J].:57~62.[4] Vaughn Bradshaw. The Building Environment: Active and Passive Control systems[M].John Wiley amp。 Sons，2006.[5] 陳悅，刁若菲，[J].北京：微計算機信息，2007，23(8~ 2)：93~ 95.[6] [M].北京：.[7] 畢滿清，王黎明，[M].北京：.[8] 韓焱，張艷花，[M].北京：.[9] [M].北京：.[10] 王忠民, 郝靜, [M].西安郵電學院.[11] 郝曉劍，楊述平，[M].北京：電子工業(yè)出版社，.[12] [J].北京：北京航空航天大學出版社，2009[13] [J].農(nóng)機化研究，2009，[14] 常鐵原，王欣，陳文軍. 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計[J].電子技術應用，2008，[15]元增民，[M].國防科技大學出版社，2006.附 錄主程序（包括煙霧傳感器、熱釋電傳感器及報警系統(tǒng)程序）主程序對系統(tǒng)進行初始化，主要是進行定時/計數(shù)的初始化，然后調(diào)用鍵盤掃描程序Keys_Scan()，再根據(jù)按下的鍵來調(diào)用向串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序putc_to_serialport（）將相應的數(shù)據(jù)發(fā)送給串行口。include include include include sbit bz=P1^3。sbit re=P1^5。sbit ya=P1^6。 void main(void){ Init_DS1302()。 LCD1602Init()。 //初始化1602 DispStr(0