【導(dǎo)讀】目前，隨著電子產(chǎn)品在人類生活中的使用越來越廣泛，由此引起的火災(zāi)也越來越多，在我們生活得四周到處潛伏著火災(zāi)隱患。報警系統(tǒng)，將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，最大限度地減少社會財富的損失。一種技術(shù)水平較好的煙霧報警器。顯示及報警限設(shè)置等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化。其中選用MQ-2型半導(dǎo)體可燃?xì)怏w敏感元件煙霧傳感器實現(xiàn)煙霧的檢測，具有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強等優(yōu)點，而且價格低廉，使用壽命長。本報警裝置具有一定的實用價值。系統(tǒng)總體方案設(shè)計.....

　　

【正文】 開發(fā)系統(tǒng)。 Keil C51 軟 件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點， Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能 體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)中， μVision與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)C51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.ABS)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對 目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中 [4]。 火災(zāi)報警系統(tǒng)程序設(shè)計 火災(zāi)報警系統(tǒng)控制器上采用 AT89C52 作為主控芯片，其主要功能包括：控制 IO 端口、邏輯判斷處理、驅(qū)動外部電路和 A/D 采樣等，該部分是火災(zāi)報警系統(tǒng)智能化的集中體現(xiàn)。 為了便于系 統(tǒng)維護，在火災(zāi)報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計中采用了模塊化程序設(shè)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(jié)構(gòu)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、溫度煙霧數(shù)據(jù)采集子程序、火災(zāi)判斷與報警子程序等。系統(tǒng)程序流程圖如圖 所示。 圖 程序流程圖 主程序是一個無限循環(huán)體，其流程是：首先在上電之后系統(tǒng)的各部分包括單片機輸出輸入端口的設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲電路、外圍驅(qū)動電路等完成初始化，接下來執(zhí)行火災(zāi)報警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序、火災(zāi)判斷、報警程序和顯示程序 。系統(tǒng)初始化后， AT89C52 的 和 口為低電平， 、 和 口為高電平，所以只有綠燈亮，其余燈都不亮，蜂鳴器不報警。 數(shù)據(jù)采集程序 數(shù)據(jù)采集是火災(zāi)報警系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。為了降低誤報率，系統(tǒng)設(shè)計時對溫度煙霧采用了兩次采集、兩次判斷的方法。每次采集溫度煙霧數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存入單片機的寄存器，然后在火災(zāi)判斷程序中，將采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進行比較，判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。具體流程是：系統(tǒng)和程序初始化后，驅(qū)動 PCF8591 對溫度信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換，單片機接受轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)， 存入寄存器，由 INT1 中斷服務(wù)程序完成；系統(tǒng)延時 10ms，初始化 溫度煙霧信號采集與判斷 報警判斷 火災(zāi)報警 復(fù)位 異常報警 正常 開始 ww1 或 yy1 ww1 且 yy1 ww1 且 yy1 驅(qū)動 PCF8591 對煙霧信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后存入寄存器。系統(tǒng)延時 50ms，進行第二次溫度煙霧信號采集，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)存入寄存器中。單片機每次驅(qū)動 A/D 轉(zhuǎn)換后等待外部中斷 1，當(dāng)檢測到 PCF 的標(biāo)志位 ADFlag 變?yōu)?1 時，即中斷到來，說明 A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù) [4]。 由于設(shè)計采用的是模塊化設(shè)計，系統(tǒng)實現(xiàn)報警功能是通過調(diào)用子程序?qū)崿F(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 PCF8591 準(zhǔn)備好進 行下一次信號轉(zhuǎn)換。當(dāng)系統(tǒng)采集 2 次溫度煙霧信號后，轉(zhuǎn)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(zāi)判斷子程序。系統(tǒng)溫度煙霧信號采集程序流程圖如圖 所示。 圖 數(shù)據(jù)采集流程圖 在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的程序設(shè)計中使用了延時程序，延時 10ms 的程序如下： void delay_10ms (uint i) 采集溫度信號 接收溫度信號 延時 10ms 采集煙霧信號 等待數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 接收煙霧信號 顯示溫度 顯示煙霧濃度 延時 10ms 串 行 通訊 中斷 無中斷 循環(huán)采集 開始 { while (i) { uchar i ， j ， k ； for (i=5 ； i0 ； i ) for (j=4 ； j0 ； j ) for (k=248 ； k0 ； k ) ； } } 火災(zāi)報警數(shù)據(jù)處理方法 溫度處理程序 ：將溫度傳感器 DS18B20 采集到的溫度信號送液晶顯示 LCD1602顯示出來，同時也將設(shè)定值顯示出來。具體做法是，將溫度信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后（其中包括除和取余等算法） ，送到一個數(shù)組 a 里，將其變?yōu)樽址?，最后調(diào)用液晶字符串顯示程序?qū)囟刃盘枌崟r顯示出來。 void wendudisplay(uint temp) //溫度顯示程 序 { uchar a[20]。 uchar A1,A2,A2t,A3,ser,A4,A5。 ser=temp/10。 SBUF=ser。 A1=temp/100。 A2t=temp%100。 A2=A2t/10。 A3=A2t%10。 A4=w1/10。 A5=w1%10。 A1=A1+39。039。 A2=A2+39。039。 A3=A3+39。039。 A4=A4+39。039。 A5=A5+39。039。 a[0]=A1。 a[1]=A2。 a[2]=46。 a[3]=A3。 a[4]=39。 39。 a[5]=67。 a[6]=39。 39。 a[7]=39。 39。 a[8]=76。 a[9]=58。 a[10]=A4。 a[11]=A5。 a[12]=39。\039。 LCD_Write_String(2,0,a)。 } 濃度處理程序 ：將煙霧傳感器 MQ2 采集到的煙霧信號送液晶顯示 LCD1602 顯示出來，同時也將設(shè)定值顯示出來。具體做法是，將煙霧信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后（其中包括 除和取余等算法），送到一個數(shù)組 b 里，將其變?yōu)樽址?，最后調(diào)用液晶字符串顯示程序?qū)囟刃盘枌崟r顯示出來。 void yanwudisplay(uint temp) //濃度顯示程序 { uchar b[20]。 uchar A1,A2,A2t,A3,A3t,A4,A5,A6,A6t,A7,A7t,A8。 A1=temp/1000。 A2t=temp%1000。 A2=A2t/100。 A3t=A2t%100。 A3=A3t/10。 A4=A3t%10。 A5=y1/1000。 A6t=y1%1000。 A6=A6t/100。 A7t=A6t%100。 A7=A7t/10。 A8=A7t%10。 A1=A1+39。039。 A2=A2+39。039。 A3=A3+39。039。 A4=A4+39。039。 A5=A5+39。039。 A6=A6+39。039。 A7=A7+39。039。 A8=A8+39。039。 b[0]=A1。 b[1]=A2。 b[2]=A3。 b[3]=A4。 b[4]=39。p39。 b[5]=39。p39。 b[6]=39。m39。 b[7]=39。 39。 b[8]=76。 b[9]=58。 b[10]=A5。 b[11]=A6。 b[12]=A7。 b[13]=A8。 b[14]=39。\039。 LCD_Write_String(2,1,b)。 } 報警主程序 當(dāng)檢測到的可燃?xì)怏w濃度高于設(shè)定的濃度和溫度時，蜂鳴器發(fā)聲報警，同時報警燈點亮。本程序初始時設(shè)定的報警濃度為 80ppm，報警溫度為 30。 C。在進入系統(tǒng)后可以對報警濃度進行設(shè)置。當(dāng)前濃度值和報警濃度值可以 直觀 顯示。主程序如下： /* 主函數(shù) */ void main(void) { cmg()。//關(guān)數(shù)碼管，點陣函數(shù) LCD_Init()。 LCD_Clear()。//清屏 Init_Com()。 Init_Timer0()。 tmpchange()。 //避免初始溫度報警 tmp()。 yanwuget()。 delay(340)。 //避免初始煙霧報警 while (1) { keyvalue()。 tmpchange()。 tmp()。 w=temp/10。 LCD_Write_String(0,0,T:)。 wendudisplay(temp)。 yanwuget()。 y=ADtemp。 LCD_Write_String(0,1,S:)。 yanwudisplay(ADtemp)。 baojing()。 keyvalue()。 } } 5 報警裝置的調(diào)試 KeilC51 簡介 KeilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 KeilC51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 KEILC51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 單片機 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C語言環(huán)境 ,同時保留了匯編代碼高效 ,快速 的特點。 C51 編譯器的功能不斷增強，更加貼近 CPU 本身，及其它的衍生產(chǎn)品。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編 器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。uVision2 IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 圖 開發(fā)環(huán)境 K 軟件 程序調(diào)試的步驟 (1) 源文件的建立：使用菜單 “FileNew”或者點擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項目窗口的右側(cè)打開一個新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語言源程序。保存該文件，加 上擴展名（ .c） ，文件名為 bishe。 (2) 建立工程文件：點擊 “ProjectNew Project”菜單，出現(xiàn)一個對話框，要求給工程起一個名字，我們輸入 bishe,不需要擴展名，點擊保存按鈕，出現(xiàn)第二個對話框。這個對話框要求選擇目標(biāo) CPU（即我們所使用的芯片型號 AT89C51）點擊 ATMEL前面的 “+”號，展開該層，點擊其中的 89C51，然后點擊確定按鈕。回到主界面，此時，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn)了 “Targ et1”，前面有 “+”號，點擊 “+”展開，可以看到下一層的 “Source Group1”,這時的 工程還是一個空工程，里面什么文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的源程序加入，點擊 “Souce Group”使其反白顯示，然后，點擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個下拉菜單。選中其中的 “Add file to Group”Souce Group1”，對話框，要求尋找源文件，注意該對話框下面的 “文件類型 “默認(rèn)為 C Souce file (*.c),也就是以 C 為擴展名的文件。雙擊 文件，將文件加入項目，注意，在文件加入項目后，該對話框并不消失，等待繼續(xù)加入其他文件，但初學(xué)時常會認(rèn)為操作沒有成功而再次雙擊同一文件，這 時會出現(xiàn)對話框，提示你所選的文件以在列表中，此時點擊確定，返回前一對話框，然后，點擊 ”Close”即可返回主界面，返回后，點擊 “Souce Goup 1”前的加號，會發(fā)現(xiàn) 文件以在其中。雙擊文件名，即打開源程序。 (3) 工程的詳細(xì)設(shè)置：