【文章內(nèi)容簡介】 火災探測原理的不同有不同類型的火災探測器。 空氣離化探測法 光電探 測法 熱（溫度）探測法 火焰光探測法 可燃氣體探測法 復合式火災探測法 火災探測原理及功能 火災探測能力是火災信號強度和傳感器靈敏度的函數(shù)。本文采用高靈敏度的氣體傳感器作為探測器，報警系統(tǒng)將傳感器輸出的電信號經(jīng)濾波放大處理后送入 A/D 轉(zhuǎn)換器，得到的數(shù)字信號由單片機進行處理分析，當程序判斷存在火災危險時啟動聲光報警。 本文研制的火災自動報警系統(tǒng)主要包括火災探測器、報警控制器等部分。主要實現(xiàn)以下功能：利用煙霧傳感器對室內(nèi)煙霧及溫度突變進行報警，能進行區(qū)域報警；上述這種傳感器中一種動作，表明有異常 現(xiàn)象，發(fā)生異常報警信號；如同時動作說明有火災，發(fā)生火災報警。 7 第 2章 設計要求及方案 設計要求 單片機在各種電子產(chǎn)品中的應用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機所取得的便利性得到了人們的好評，針對多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求提出了以下的方案： 通過傳感器對當前的溫度、煙霧進行實時采集，通過 ADC0832 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸?shù)絾纹瑱C中，通過對預先設定的閥值進行對比，當超過閥值時，進行聲光報警。 本系統(tǒng)的工作原理和實現(xiàn)的功能如下： 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有以下幾大功能：（ 1）實時采集當前的溫度和煙霧濃度（ 2）報警系統(tǒng)能通 過聲音和光提示人們當前數(shù)據(jù)異常。 設計方案 在本系統(tǒng)設計中，將提出一種基于 AT89S51 單片機的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方案，以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集并超過設定的閥值是報警的功能。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示： 8 圖 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 的總體結(jié)構(gòu)框圖 各模塊的功能如下： A/D 轉(zhuǎn)換器：將電信號（模擬信號）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 煙霧采集模塊：對實時煙霧濃度的采集，將煙霧信號轉(zhuǎn)換為電信號并傳輸?shù)絾纹瑱C中。 9 第 3章 AT89S51 單片機和 ADC0832 轉(zhuǎn)化器選擇 主控制器 AT89S51 芯片資源簡介 89S51 是 MCS51 系列單片機的典型產(chǎn)品，我們 就這 一代表性的機型進行系統(tǒng)的講解。 89S51 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加 以 說明： 如圖 所示 圖 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出 功能等操作。 (RAM) 89S51 內(nèi)部有 128 個 8 位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128 個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 (ROM) 89S51 共有 4KB 掩膜 ROM， 最大可擴展 64K 字節(jié)， 用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。 /計數(shù)器： 10 89S51 有兩個 16 位的可編程定時 /計數(shù)器，以實現(xiàn)定時或計數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn) 向。 (I/O)口： 89S51 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 89S51 具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時 /計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級的優(yōu)先級別選擇。 如圖 所示 圖 89S51 連接圖 單片機的引腳 89S51 單片機內(nèi)部總線是單總線結(jié)構(gòu) ,即數(shù)據(jù)總線和地址總線是公用的 . 89S51 有 40條引腳 , 與其他 51 系列單片機引腳是兼容的 . 這 40 條引腳 可分為 I/O 接口線、電源線、控制線、外接晶體線 4 部分 . 89S51 單片機為雙列直插式封裝結(jié)構(gòu) , 如圖 所示 . 11 圖 89S51 引腳分配圖 引腳功能說明如下： VCC：電源電壓。 GND：地。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)線復用口。作為輸出口時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端。 在訪問外部數(shù)據(jù)儲存器或程序儲存器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 FLASH 編程時， P0 口接收指 令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 FLASH 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序儲存器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行 MOVX@DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行 MOVX@RI 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在 整個訪問期間不改變。 FLASH 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其他控制信號。 P3 口： P3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸 12 收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作為輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 P3 除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，具體功能說明如表 所示。 表 89S51 單片機的外接晶體引腳 （ 1） XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和內(nèi)部時鐘工作的輸入端。采用內(nèi)部振蕩器時，它接外部石英晶體和微調(diào)電容的一個引腳。 （ 2） XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。采用外部振蕩器時，該 引腳懸空。外接晶體引腳。 89S51 單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2，分別是 80C51 的 19 腳和 18 腳。在 XTAL1 和 XTAL2兩端跨接石英晶體及兩個電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。如圖 所示 ： 晶振至內(nèi)部時鐘電路 圖 振蕩電路 石英晶振起振后要能在 XTAL2 線上輸出一個 3V 左右的正弦波，使 MCS51 片內(nèi)端口引腳 第二功能 RXD(穿行輸出口 ) TXD(穿行輸入口 ) INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0(定時 /計數(shù)器 0) T1(定時 /計數(shù)器 0