【導(dǎo)讀】本系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，具有反應(yīng)迅速、工作穩(wěn)定、安全等特點(diǎn)。的單片機(jī)都采用AT89C52芯片來控制。為了實(shí)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，在主節(jié)。從節(jié)點(diǎn)的外圍電路由煙霧傳感器SS-168、光電傳感器ST-178、溫度傳。感器DS18B20和聲光報(bào)警裝置組成。單片機(jī)巡回檢測溫度、紅外輻射、煙霧等傳感器，到任意一項(xiàng)異常排除時(shí)系統(tǒng)才自動(dòng)停止聲光報(bào)警。能讓工作人員快速的到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場跟現(xiàn)場人員快速滅火，提高了本系執(zhí)行度。

　　

【正文】 展。 其硬件的整體 設(shè)計(jì)框圖如下 。 單片機(jī)煙霧 （ SS 168 ）、 紅外傳感器 （ ST 178 ） 電路溫度傳感器DS 18 B 20C A N 總線收發(fā)器 P C A 82 C 200聲光報(bào)警器光隔 6 N 137C A N 控制器SJ A 1 0 4 0單片機(jī)聲光報(bào)警器 圖 硬件 整體 設(shè)計(jì)框圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 結(jié)合 上所所設(shè)計(jì)出的 硬件電路 圖 ， 為保證 各 個(gè) 模塊的 正常工作 ，主節(jié)點(diǎn)的整體軟件設(shè)計(jì) 流程 圖 如 下 圖 。 開始從節(jié)點(diǎn)接收到的信息是否有異常啟動(dòng)聲光報(bào)警器報(bào)警是初始化主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)否 圖 主節(jié)點(diǎn)整體軟件流程圖 從上圖我們可以得到，當(dāng)啟動(dòng)主節(jié)點(diǎn)是應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，以免 別的因素而影響本系統(tǒng)的運(yùn)行。讓后讓主節(jié)點(diǎn)來處理并分析從各個(gè)從節(jié)點(diǎn)傳上來的現(xiàn)場信息。如果 判斷 出某一個(gè)從節(jié)點(diǎn)出現(xiàn) 異常情況時(shí)， 就 觸發(fā) 光電報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警來提醒該樓宇的 管理 人員 或者現(xiàn)場 工作人員 。 CAN 控制 器的初始化 SJA1040的初始化有 3種方式 ：一是上電復(fù)位，二是硬件復(fù)位，三是軟件復(fù)位，即 通過向 CAN控制器 SJA1000模式寄存器寫 0x01，讓其進(jìn)入復(fù)位模式，然后分別對(duì) SJA1040的時(shí)鐘分頻寄存器、錯(cuò)誤報(bào)警限額寄存器、中斷使能寄存器、接收代碼和接收屏蔽寄存器、總線時(shí)序寄存器和輸出控制寄存器設(shè)置，最后向模式寄存器寫 0x08，進(jìn)入正常工作模式 。 在 對(duì)它進(jìn)行 復(fù)位 的時(shí)候 ， 因?yàn)?其內(nèi)部的 寄存器僅能在 此 期間進(jìn)行寫訪問， 所以在對(duì)這些寄存器初始化之前，必須保證系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài) 。 SJA1040的初始化流程圖如下圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 開始進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)使 SJA 1040 為增強(qiáng) CAN模式設(shè)置 BTR 0 、 BTR 1設(shè)置 OCR返回當(dāng)前工作模式結(jié)束 圖 SJA1040初始化流程圖 信號(hào)發(fā)送模塊 SJA1040根據(jù) CAN總線的協(xié)議能夠自動(dòng)完成 報(bào)文 的 發(fā)送 。 發(fā)送時(shí) 我們唯一要做的就是 將 要發(fā)的信息 或者 數(shù)據(jù)按特定的格式組成 為 一幀報(bào)文， 從 AT89C52中發(fā)送到 SJAl040的 緩沖區(qū)中，然后 通過發(fā)送請(qǐng)求 令符 來 啟動(dòng) SJAl040發(fā)送 用以 完成 任務(wù) 。 有一點(diǎn)很重要，那就是 報(bào)文 在 發(fā)送到 SJAl040的 發(fā)送緩沖區(qū)之前， 得 做下判斷 ，檢測它是否發(fā)送完成，如果沒有發(fā)送成功，則其本身的錯(cuò)誤寄存器會(huì)自動(dòng)加 1，并重新進(jìn)行發(fā)送 。 SJAl040子程序 報(bào)文 發(fā)送 流程圖 如 下 圖 。 發(fā)送信息發(fā)送信息識(shí)別碼發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)判斷是否發(fā)送完 ？開始結(jié)束請(qǐng)求置位發(fā)送是否 圖 SJA1040 子程序 發(fā)送流程圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 信號(hào)接收模塊 發(fā)現(xiàn)接受中斷進(jìn)入中斷主程序關(guān)閉 S J A 1 0 4 0 接受中斷驗(yàn)證主節(jié)點(diǎn)目標(biāo)是否是本從節(jié)點(diǎn)依次讀出接收 F I F O 中內(nèi)存釋放接收緩沖器打開 S J A 1 0 4 0 接受中斷啟動(dòng)中斷結(jié)束是否是否有外部中斷有無 圖 SJA1040 接收流程圖 如上圖 CAN總線 接收子程序 的 流程圖； 應(yīng)為在我設(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)中，從節(jié)點(diǎn)的報(bào)文什么時(shí)候發(fā)送到此處是不知道的，所以如上所示，在此處采用了中斷接收的方法，可以大大的減少系統(tǒng)尋址的時(shí)間。 如果 CAN總線的 信號(hào)接收模 塊還擔(dān)任 著接收?qǐng)?bào)文的 情況 時(shí)， 那么其 接收子程序 就會(huì)自動(dòng)的 負(fù)責(zé) 該處主 節(jié)點(diǎn) 的 報(bào)文接收， 但是在 接收時(shí) ，我們必須得 從 SJAl040的 接收緩沖 模塊中讀出數(shù)據(jù)，組成一幀報(bào)文這樣才能 通過 這種 中斷方式 來 接收?qǐng)?bào)文。 如果 在中斷使能寄存器 IER操作可以接收中斷使能，那么當(dāng)接收 FIFO中有數(shù)據(jù)的，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷， 以此來達(dá)到 啟動(dòng)接收程序 的目的 。 主節(jié)點(diǎn)巡檢從節(jié)點(diǎn) 在這個(gè)系統(tǒng)中，為了確保每一個(gè)從節(jié)點(diǎn)都處于正常工作狀態(tài)中，如果有一個(gè)從節(jié)點(diǎn)一旦發(fā)生異常時(shí)， 主節(jié)點(diǎn)應(yīng)立即 觸發(fā)電路使聲光報(bào)警器工作，從而 提醒 該樓宇的管理 員或者是工作人員進(jìn)行排 查。 從該節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的時(shí)間 作為主要 判斷 依據(jù) ，從而確定該 節(jié)點(diǎn)的 ID號(hào)是否正常工作； 如果一段時(shí)間內(nèi)沒有從節(jié)點(diǎn)的 ID號(hào)信息， 則 確定 該從節(jié)點(diǎn) 已經(jīng)損壞 ， 發(fā)出聲光報(bào)警器提醒工作人員能夠及時(shí)處理。 主節(jié)點(diǎn)巡檢從節(jié)點(diǎn)模塊流程圖 如下圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 開始根據(jù)接收的 ID 號(hào)判斷從節(jié)點(diǎn)是否正常工作主節(jié)點(diǎn)定時(shí)接收個(gè)從節(jié)點(diǎn) ID 號(hào)報(bào)錯(cuò) 正常否 是 圖 主節(jié)點(diǎn)巡檢從節(jié)點(diǎn)模塊流程圖 從 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 結(jié)合 上所所設(shè)計(jì)出的 硬件電路 圖 ， 為保證 各 個(gè) 模塊的 正常工作 ， 從 節(jié)點(diǎn)的整體軟件設(shè)計(jì) 流程 圖 如 下 圖 。 讀溫度子程序溫度是否大于或等于 80
煙光 傳感器是否檢測到異常煙光 傳感器是否檢測到異常聲光報(bào)警煙光 傳感器是否檢測到異常否是是否是否DS 18 B 20 初始化 C A N 總線初始化是 圖 從節(jié)點(diǎn)總體軟件流程圖 在其處在 正常 的 工作 狀態(tài)時(shí) ， 從節(jié)點(diǎn) 會(huì)將 自己的 ID號(hào)碼發(fā)送到主節(jié)點(diǎn) 上 ， 并將 檢測湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 到的溫度、煙霧、紅外等 信號(hào)發(fā)送到主節(jié)點(diǎn) 上。當(dāng) 發(fā)生 異常狀態(tài) 時(shí)， 就 觸發(fā) 燈光報(bào)警裝置， 同時(shí)也將檢測到的 異常數(shù)據(jù)上傳到主節(jié)點(diǎn)。如果沒有異常發(fā)生， 則 一直 保持從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn) 之間 發(fā)送相關(guān)信息。 溫度傳感器的軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 DALLAS公司生產(chǎn)的 DSl8B20溫度傳感器。此傳感器為單總線傳感器，在使用時(shí)得先對(duì)其進(jìn)行初始化，然后讀取溫度經(jīng)所在的單片機(jī)將其傳送到 CAN總線，經(jīng)處理判斷其數(shù)值是否超出閥值，如果是 就啟動(dòng)聲光報(bào)警，并經(jīng)過 CAN總線反饋回 其 所在的單片機(jī)讓其也執(zhí)行聲光報(bào)警裝置，若沒有超過閥值則繼續(xù)讀取其溫度值。從而達(dá)到所需的要求 。其程序流程圖如圖 。 初始化溫度傳感器讀取溫度命令通過從節(jié)點(diǎn)處單片機(jī)傳到主節(jié)點(diǎn)是否超過閥值執(zhí)行聲光報(bào)警結(jié)束開始是執(zhí)行聲光報(bào)警是是否 圖 溫度傳感器工作流程圖 本章小結(jié) 本章 節(jié)我們結(jié)合了前兩章節(jié)的硬件電路而設(shè)計(jì)出 本系統(tǒng)的軟件 。 本系統(tǒng)應(yīng)用了 CAN總線的控制方式實(shí)現(xiàn)了總控制與掛在總線上的檢測器之間的通訊，而應(yīng)為本系統(tǒng)應(yīng)用了溫度、煙霧和紅外線 3種火災(zāi)檢測的復(fù)合型裝 置，從而大大的提高了本系統(tǒng)的誤報(bào)率，這就體現(xiàn)出本系統(tǒng) 的先進(jìn)所在，詳細(xì)的程序見附錄。 在最后 ，我對(duì)所有在本設(shè)計(jì)中幫助過我的老師跟同學(xué)表示感謝，如果不是你們的幫助與鼓勵(lì)，我可能不會(huì)完成的這么 完美 ， 在此再次感謝 大家！ 謝謝！ 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 參考文獻(xiàn) [1] 章歡 .基于 CAN總線的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].武漢：武漢大學(xué)， 2020. [2] 周鳳余，魯守銀，李貽斌等 .CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J].微計(jì)算機(jī)信息． 1999． (6)： 25～ 27. [3] 周鳳余 ,李貽斌 ,李彩虹 ,尹燕芳 ,肖海榮 .CAN 總線及其在噴漿機(jī)器人中的應(yīng)用[J].測控 技術(shù)， 2020 年 03 期 . [4] 鄔寬明 .CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .1996. [5] 高強(qiáng)，董力川，朱寧 .嵌入式 CAN總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用． 2020.(2)： 33～ 34. [6] 歐偉明，何靜，凌云，劉劍 .單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].電子工業(yè)出版社． 2020.(7)： 20～ 38. [7] 范維澄，王清安等 .火災(zāi)學(xué)簡明教程 [M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社 .1995. [8] 陳濤，袁宏永等 .火災(zāi)探測技術(shù)研究的展望 [J].火災(zāi)科學(xué)． 2020， 10（ 2）： 108～112. [9] 李力 .中國火災(zāi)探測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J].火災(zāi)科學(xué)． 2020， 10(2)： 116～119. [10] 顧洪軍等 .工業(yè)企業(yè)網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京：人民郵電出版社． 2020. [11] 李麗敏 ,玄子玉 ,張玲玉 .單片機(jī)控制的火災(zāi)報(bào)警 控制器 [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 ,2020,(03). [12] DALLAS 公司 .DS18B20 數(shù)據(jù)手冊 [Z]. [13] 余國衛(wèi) ,譚延軍 .基于 AT89S52 單片機(jī)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) [J].微處理機(jī) ,2020,(05) [14] 曉京 .火災(zāi)探測報(bào)警技術(shù)的發(fā)展趨勢 [J].安徽消防． 2020 年第 3 期 . [15] 姜久超 .單片機(jī)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器中的應(yīng)用 [J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào) ,1995,(Z2) [16] 陳倬 .單片機(jī)在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].科技資訊 ,2020,(22) [17] 胡向東 .傳感器與檢測技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,. [18] 樓然苗， 李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京航空航天大學(xué)出版 社，2020,. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 致 謝 時(shí)間如白駒過隙，美好的大學(xué)生涯 就要畫上一個(gè)完滿的句號(hào) 了，我的心情無法平靜。回首最后 一 個(gè)月 緊張 地 在學(xué)校 做畢業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)，其中我感到迷茫、 困惑 過。但 經(jīng)過自己 努力 和廖老師 的教導(dǎo) 下最終完成了 本 設(shè)計(jì) ，并達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。 在其中的 艱苦 跟努力 都成為一種美好的回憶。在 設(shè)計(jì)的過程中， 我不僅僅鞏固、學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí)，還學(xué)會(huì)了不少做人的道理，鍛煉 了我的意志品質(zhì)。 從開始選題到論文的制作都離不開老師的幫助和培養(yǎng)，也離不開同學(xué)熱心幫助和意見； 讓我至誠難忘。在此之際， 在此衷心地感謝我的畢業(yè)設(shè) 計(jì)指導(dǎo)老師廖 老師！ 他 在 整個(gè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，給了我很大的幫助和細(xì)心的指導(dǎo) ，才讓 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才 能得以完成；還要感謝湖南工業(yè)大學(xué) 給我們上課輔導(dǎo)的各位老師，感謝您們，沒有您們教誨就沒有我們的未來； 感謝母校給我人生中最有激情和夢想的大學(xué)生活。 學(xué) 生 簽 名： 日 期： 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 附 錄 （ 1） 主節(jié)點(diǎn)代碼 //主節(jié)點(diǎn) 單片機(jī)程序 include include //includeDS18B2039。h include define key P2^2 sbit beep = P1^5。 //蜂鳴器 char table1[]=Message is sending。 char table2[]=Sengding succeded。 char table3[]=Receiveing succeded。 //定義 BUF 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) /*struct BASICCAN_BUFstruct { unsigned char FrameID_H。//標(biāo)識(shí)符高八位（信息功能 2 加節(jié)點(diǎn)號(hào) 6） unsigned char FrameLENTH。//數(shù)據(jù)長度碼 unsigned char FrameKIND。//RTR 位（ 1 為遠(yuǎn)程幀， 0 為數(shù)據(jù)幀） unsigned char FrameID_L3。//低 3 位（信息格式） unsigned char FrameData。//數(shù)據(jù) } BASICCAN_FRAME,receive_BUF,send_BUF。*/ /*char temp_buffer[2]。 //溫度緩沖 /*char temp_buffer[3]。 //煙光 緩沖 void read_temp() { init_ds18B20()。 temp_buffer[0]=read_byte()。 temp_buffer[1]=read_byte()。 } } } */ 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 void send() { uchar Data,sdat。 uchar i,j。 if(!key) } } void main() { init_ds SS167@st178。 temp_buffer[0]=read_byte()。 temp_buffer[1]=read_byte()。 } } } / void send() { uchar Data,sdat。 uchar i,j。 if(!key) } } void main() { init_SJA1040NO1()。 //void read_temp()。 //display_temp()。 while(1) { send()。 receive()。 } } 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 （ 2） 從節(jié)點(diǎn)代碼 //從節(jié)點(diǎn)單片機(jī)程序 inc