【正文】 、 分別與 MT8888 的 WR 和 RD 相連，控制 MT8888 的讀寫。多路開關(guān)輸出分別接報(bào)警 LED、蜂鳴器，有警報(bào)發(fā)生時(shí)開關(guān)的輸出 I/0 口給出高電平信號(hào)。 接交流電源掉電報(bào)警信號(hào) (交流斷電后由直流電源繼續(xù)供電，直流電源放電低于預(yù)警值后向自動(dòng)報(bào)警器發(fā)直流斷電預(yù)警信號(hào) )。 圖 42 自動(dòng)報(bào)警器電路 與語(yǔ)音電路相連，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的回放控制。時(shí)鐘電路由兩個(gè) 30P 的電容和 12MHz 的晶振構(gòu)成。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12 V 的編程允許電源 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。 （ 9） EA/VPP：外部訪問(wèn)允許。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會(huì)被激活。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，囚此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 (IIL)。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL) Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1接收低 8位地址。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址 (低 8位 )和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM、定時(shí)計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。用戶端報(bào)警器同時(shí)具有探頭故障報(bào)警功能，避免由于探頭掉電而漏報(bào)，出現(xiàn)故障時(shí)點(diǎn)亮故障燈；如果判斷探頭掉線（被剪斷），則聲光報(bào)警。 用戶端的防范現(xiàn)場(chǎng)，一旦有人 入侵或發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，與之相應(yīng)的報(bào)警探測(cè)器（各種防火、防盜及手動(dòng)報(bào)警按鈕等）則立即向用戶端自動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本節(jié)著重介紹與自動(dòng)撥號(hào)功能相關(guān)的硬件電 路設(shè)計(jì)。如果是房間最后一名離開者提示鎖門。由 CO 引起的敏感元件電阻的變化最終反應(yīng)在輸出電阻 R5 上。上電后， 555 振蕩輸出信號(hào)經(jīng)過(guò) 8050 放大并反相，使紅外發(fā)射管 OP231 上獲得調(diào)制后的方波電壓信號(hào)，電路設(shè)計(jì)中，振蕩電路輸出的方波信號(hào)為 7ms 的高電平和 139ms 的低電平輸出，頻率約為 7Hz，設(shè)計(jì)時(shí)以發(fā)射管高電平供電時(shí)間滿足單片機(jī)采樣時(shí)間為準(zhǔn)，同時(shí)滿接收電路部分中的光電三極管接收到煙霧粒子散射的光信號(hào)后，以變化電流的形式送給三極管 9014，放大后的射極電流變換成電壓信號(hào)作為輸出，其中輸出端可變電阻用于調(diào)節(jié)輸出為合適的電壓信號(hào)以備計(jì)算機(jī)采樣用。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，當(dāng)有煙霧進(jìn)入檢測(cè)室時(shí)，由于煙粒子的作用，發(fā)光器件發(fā)射的光產(chǎn)生漫散射，這種漫散射的光被光電三極管接收，使光電三極管的阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，從而實(shí)現(xiàn)了將煙霧信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的功能，探測(cè)器給出報(bào)警信號(hào)電平。對(duì)于由煙霧引起光散射的測(cè)量，特別是對(duì)于近距離產(chǎn)生的光散射測(cè)量，因?yàn)闊熿F的測(cè)量限于小的范圍，對(duì)那些影響測(cè)量的干擾可以比較容易的消除，因此，利用光散射測(cè)量煙霧微粒是一種較理想的方法。探測(cè)器中DS18B20 采用寄生電源供電方式，保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)能提供足夠的電傳感器類型 單傳感器元件閥值探測(cè)器 多傳感元件探測(cè)器 試驗(yàn)火類型 光電感煙探測(cè)器 差溫探測(cè)器 離子感煙探測(cè)器 光電和差溫復(fù)合探測(cè)器 木材明火 TF1 不適合 最佳 最佳 很適合 木材熱解火 TF2 最佳 不適合 適合 最佳 棉繩陰燃火 TF3 最佳 不適合 很適合 最佳 聚胺酯塑料火 TF4 很適合 適合 很適合 很適合 正庚烷火 TF5 很適合 很適合 最佳 最佳 無(wú)煙液體火 TF6 不適合 最佳 不適合 很適合 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 14 頁(yè) 流，圖 39中采用一個(gè) MOSFET 管和 MCU 的 I/0 口來(lái)完成對(duì) DS18B20 的總線上拉，然后通過(guò)另一 I/0 對(duì) DS18B20 進(jìn)行控制并取得溫度值 ⑷ 。光電感煙探測(cè)器不僅可探測(cè)一般火情，對(duì)陰燃火尤其有極好的探測(cè)效果，主要用于火情早期各種燃燒的煙霧顆粒進(jìn)行探測(cè)，這一點(diǎn)就彌補(bǔ)了感溫探測(cè)器對(duì)陰燃火不敏感，響應(yīng)速度慢以及不能區(qū)分是火災(zāi)的熱還是空調(diào)或烹飪蒸氣的熱等缺點(diǎn)；但溫度與光電感煙探測(cè)器都不能區(qū)分有些煙霧究竟是火災(zāi)的煙還是烹飪蒸汽或香煙的煙霧，由此，在設(shè)計(jì)中增加了 CO 探測(cè)部分，可以探知 早期火災(zāi)煙霧中的 CO成分，這樣就大大降低了各種環(huán)境因素的干擾，提高了報(bào)警的可信度。復(fù)合型火災(zāi)探測(cè)器原理如圖 38所示。微波探測(cè)器靈敏度通過(guò)調(diào)節(jié)比較器參考電壓端電壓來(lái)控制，紅外探測(cè)器靈敏度通過(guò)調(diào)節(jié)輸出延遲時(shí)間 TX和觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti來(lái)控制 ⑶ ?；祛l后高頻信號(hào)因?yàn)檫^(guò)高而失去作用，剩下微弱的低頻信號(hào)經(jīng) U1 作前級(jí)放大， 10uF 電容與 電阻構(gòu)成充電電路，充電電壓作為第一級(jí)比較器 U4 的基準(zhǔn)電壓，同時(shí)實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能，即只有前級(jí)放大電壓高于該參考電壓時(shí)，輸出才為高電平，此時(shí)， C9015 導(dǎo)通，最后信 號(hào)經(jīng) U2, U3 構(gòu)成的窗口比較器比較后輸出探測(cè)到的信號(hào)。 2．微波探測(cè)器電路設(shè)計(jì) 微波探測(cè)器電路使用的主要元件是單電源通用四運(yùn)算放大器 KIA324P、環(huán)形天線、微波振蕩管 C3355 及一些外圍元器件，外接 +6V 電源。根據(jù)該特性，也選擇微波探測(cè)器用于盜情的檢測(cè)。在微波段，當(dāng)以一種頻率發(fā)送時(shí)，在微波能量覆蓋的范圍內(nèi)，如果有物體移動(dòng)，將會(huì)以另一種頻率反射，這樣發(fā)射頻率和反射頻率有一個(gè)頻率差異產(chǎn)生。 IC6 是一個(gè)條件比較器，當(dāng)輸入電壓 VCVR 時(shí)， IC6 輸 出為低電平，封鎖了與門 IC7，禁止觸發(fā)信號(hào)向下級(jí)傳遞；當(dāng) VCVR 時(shí)， IC6輸出為高電平，則打 開與門 IC7，此時(shí)，如果有觸發(fā)信號(hào) VS 的上跳變沿到來(lái)，將啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，同時(shí) U0 腳 (2 腳 )輸出高電平信號(hào)，經(jīng)與門后送單片機(jī)進(jìn)行報(bào)警處理，此時(shí)探測(cè)器進(jìn)入延時(shí)周期，延遲與封鎖時(shí)間為幾秒鐘。當(dāng)熱釋電紅外探頭接收到人體發(fā)出的紅外線后，經(jīng)過(guò)內(nèi)部轉(zhuǎn)換，輸出一個(gè)微弱的低頻電信號(hào)到 BISS0001 芯片的第一級(jí)運(yùn)算放大器 IC1 的同相輸入端 (14 腳 )，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大預(yù)處理，然后由電容耦合給第二級(jí)運(yùn)算放大器 IC2，對(duì)信號(hào)再次放大，同時(shí)將直流電位抬高到 VM。本電路中由于 BISS0001 的 1 腳接的是低電平，即此時(shí)芯片設(shè)置為不可重復(fù)觸發(fā)狀態(tài)， 所以在延時(shí)周期內(nèi)，電路不會(huì)被重復(fù)觸發(fā)，直到延時(shí)周期結(jié)束。管腳排列及各點(diǎn)波形如圖33和圖 34所示。 圖 32熱釋電紅外探測(cè)器原理框圖 3．熱釋電紅外探測(cè)器電路設(shè)計(jì) 熱釋電紅外探測(cè)器電路采用的器件包括紅外探測(cè)器專用芯片 —— 紅外傳感信號(hào)處理器 BISS000熱釋電紅外探頭 RE200B(傳感器 )及一些外圍元件 (電阻電容 )。而物體移動(dòng)速度越快，同樣的入射功率下，輸出電壓就會(huì)越小，只有達(dá)到報(bào)警閾值電平時(shí)，探測(cè)器才會(huì)有電壓信號(hào)輸出。另一個(gè)是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡是一種由塑料制成的特殊設(shè)計(jì)的光學(xué)透鏡，它用來(lái)配合熱釋電紅外線傳感器，以達(dá)到提高接收靈敏度。 熱釋電紅外線探測(cè)器 在自然界，任何高于絕對(duì)溫度 (273176。 防盜探測(cè)器是由紅外與微波探測(cè)器組成的雙鑒探測(cè)器，較之以往的微波或紅外單信號(hào)探測(cè)器，其誤報(bào)率明顯下降，原理示意圖如圖 31所示。用戶端報(bào)警器同時(shí)具有探頭故障報(bào)警功能，避免由于探頭掉電而漏報(bào)，出現(xiàn)故障時(shí)點(diǎn)亮故障燈；如果判斷探頭掉線 (被剪斷 )，則聲光報(bào)警。 用戶端的防范現(xiàn)場(chǎng)，一旦有人入侵或發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，與之相應(yīng)的報(bào)警探測(cè)器 (各種防火、防盜及手動(dòng)報(bào)警按鈕等 )則立即向用戶端自動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警完畢自動(dòng)回到警戒狀態(tài)，等待下一次報(bào)警。系統(tǒng)不需要另外占用電話線路，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，報(bào)警電話享有電話線路的優(yōu)先權(quán)。用戶端報(bào)警器同時(shí)有探頭故障報(bào)警功能，避免由于探頭掉電而漏報(bào)，出現(xiàn)故障時(shí)點(diǎn)亮故障燈，如判斷探頭掉線，則聲光報(bào)警。 智能住宅防盜防火智能報(bào)警系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)方案是參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)住宅建設(shè)的實(shí)際情況，以及各相關(guān)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r，為滿足新時(shí)期居民的居住要求，真正實(shí)現(xiàn)智能化報(bào)警的要求來(lái)確定的 系統(tǒng)總體構(gòu)成包括防盜防火探測(cè)器、用戶端自動(dòng)報(bào)警器、監(jiān)控管理中心中央控制器與通訊線路四個(gè)模塊，系統(tǒng)組成框圖如圖 21 所示。 本課題所設(shè)計(jì)的防盜防火報(bào)警系統(tǒng)符合國(guó)家建設(shè)部對(duì)普及型住宅小區(qū)的要求，實(shí)現(xiàn)功能包括：能對(duì)住宅的火災(zāi)、有害氣體泄露等實(shí)行自動(dòng)報(bào)警；還能對(duì)盜竊以及入室搶劫實(shí)行自動(dòng)報(bào)警；住宅設(shè)置緊急呼叫系統(tǒng)；用戶端自動(dòng)報(bào)警器對(duì)各傳感器的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和控制；用戶端自動(dòng)報(bào)警裝置對(duì) 雙音多頻 (DTMF)編、譯碼器控制，使住宅通過(guò)電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與相關(guān)部門 (小區(qū)管理中心或 110/119 報(bào)警臺(tái) )之間的數(shù)據(jù)交換。從控制器控制的煙霧、熱釋電紅外和光電傳感器分別進(jìn)行煙霧檢測(cè)、人體紅外檢測(cè)和 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 50 頁(yè) 第 4 頁(yè) 人員進(jìn)出情況檢測(cè)，射頻接收器進(jìn)行貴重物品檢測(cè)。其中，信號(hào)的檢測(cè)由從控制器控制，可布防在各個(gè)房間內(nèi)，主控制器及其附屬設(shè)施位于管理中心，由管理人員掌控。本設(shè)計(jì)較好地闡述了家庭紅外防盜防火報(bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及硬、軟件設(shè)計(jì)思路，其系統(tǒng)具有防盜防火功能于一體，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)電話撥號(hào)報(bào)警的特點(diǎn)。該系統(tǒng)是一種比較完善的安全防范系統(tǒng)，通過(guò)在 可視對(duì)講的基礎(chǔ)上，不斷擴(kuò)展主機(jī)功能，增設(shè)室內(nèi)各探測(cè)器的比較信號(hào) .室內(nèi)分機(jī)有多個(gè)探測(cè)器接口，可接受感煙探測(cè)器，溫度探測(cè)器、紅外及微波探測(cè)器、煤氣泄漏探測(cè)器等傳來(lái)的報(bào)警信號(hào)。通過(guò)適配器可以接入各種信號(hào) (電壓、觸點(diǎn)等 )，可以連接防盜探測(cè)器、震動(dòng)探測(cè)器、氣體探測(cè)器、火災(zāi)探測(cè)器、緊急按鈕以及門禁觸點(diǎn)等各種探測(cè)器，能夠適應(yīng)各種情況。 1998年初成立了“日本信 息化推薦協(xié)會(huì)”，從而進(jìn)一步促進(jìn)了日本智能住宅的發(fā)展。安全技術(shù)防范行業(yè)真正形成行業(yè)規(guī)模是在第二次產(chǎn)業(yè)革命中即 1950年～ 1971年，首先在美國(guó)、英國(guó)等國(guó) 家形成，像 DEMCO(安定寶 )；VICON(維康 )； CHUBO(集寶 )； AMERICA()等。日本建設(shè)省 1985年成立了國(guó)家智能建筑專業(yè)委員會(huì)，對(duì)智能建筑的發(fā)展給予政策上的支持，使日本在智能建筑上成為發(fā)展非?？斓膰?guó)家。這里所設(shè)計(jì)的防盜防火報(bào)警系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能包括：能對(duì)住宅的火災(zāi)、有害氣體泄露等實(shí)行自動(dòng)報(bào)警；還能對(duì)盜竊以及入室搶劫實(shí)行自動(dòng)報(bào)警；住宅設(shè)置緊急呼叫系統(tǒng)；用戶端自動(dòng)報(bào)警器對(duì)各傳感器的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和控制；用戶端自動(dòng)報(bào)警裝置對(duì)雙音多頻（ DTMF）編碼器、譯碼器控制，使住宅通過(guò)電 話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與相關(guān)部門（小區(qū)管理中心或 110/119報(bào)警臺(tái)）之間的數(shù)據(jù)交換。而采用基于單片機(jī)的防火防盜報(bào)警系統(tǒng)，便能很好地解決此類問(wèn)題。 (2) 在監(jiān)控室只能知道有報(bào)警發(fā)生 , 屬于什么樣的報(bào)警卻無(wú)法判斷或不直觀。 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ I 目 錄 第 1 章 前言 ........................................................... 1 序言 ............................................................ 1 國(guó)內(nèi)外研究概況 .................................................. 2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 .............................................. 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 .............................................. 3 我國(guó)住宅智能安全防范系統(tǒng)展望 .................................... 3 論文主要工作概述 ................................................ 4 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ................................................ 5 系統(tǒng)總體構(gòu)成