【正文】 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(diǎn)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(diǎn)擊 “Souce Group”使其反白顯示，然后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個下拉菜單。 圖 開發(fā)環(huán)境 K軟件 34 程序調(diào)試的步驟 (1) 源文件的建立：使用菜單 “FileNew”或者點(diǎn)擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項(xiàng)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。 KEILC51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 單片機(jī) 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(diǎn)。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 yanwudisplay(ADtemp)。 wendudisplay(temp)。 tmpchange()。 //避免初始溫度報(bào)警 tmp()。 LCD_Clear()。在進(jìn)入系統(tǒng)后可以對報(bào)警濃度進(jìn)行設(shè)置。 LCD_Write_String(2,1,b)。 b[12]=A7。 b[8]=76。 b[6]=39。 b[4]=39。 b[0]=A1。 A7=A7+39。 A5=A5+39。 A3=A3+39。 A1=A1+39。 A6=A6t/100。 30 A3=A3t/10。 A1=temp/1000。 } 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。 a[11]=A5。 39。 a[5]=67。 a[2]=46。 A5=A5+39。 29 A3=A3+39。 A1=A1+39。 A2=A2t/10。 ser=temp/10。 圖 數(shù) 據(jù)采集流程圖 在火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)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 28 { 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(bào)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。 由于設(shè)計(jì)采用的是模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能是通過調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)的。每次采集溫度煙霧數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存入單片機(jī)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(jìn)行比較，判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。 26 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(jī)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(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序、火災(zāi)判斷、報(bào)警程序和顯示程序。 為了便于系統(tǒng)維護(hù)，在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中采用了模塊化程序設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)的。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。另外重要的一點(diǎn)， 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。因?yàn)?C 語言的描述由函數(shù)組成，是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言，所以更容易實(shí)現(xiàn)模塊化，而且具 有可讀性好，易于移植等優(yōu)點(diǎn)，同時還有匯編語言一樣的位操作功能的硬件詳細(xì)控制指令。當(dāng) 、 、 、 輸出低電平時，對應(yīng)的信號燈便會發(fā)光報(bào)警 [11]。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O 口是無法直接驅(qū)動的，所以要利用放大電路來驅(qū)動，一般使用三極管來放大電流就可以了。復(fù)位電路中 S17 為手動復(fù)位開關(guān)，電容 C5 可避免高頻諧波對電路的干擾。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是手動按鈕復(fù)位 [9]。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。電路中的外接石英晶體及電容 C C6 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，系統(tǒng)的晶振電路如圖 所示。 VREF ：基準(zhǔn) 電源。 OSC ：外部時鐘輸入端，內(nèi)部時鐘 輸出端。 AIN0～ AIN3：模擬信號輸入端。這就是說，它既可以作 A/D 轉(zhuǎn)換也可以作 D/A 轉(zhuǎn)換。不同類型的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度相差甚遠(yuǎn)； (3) 轉(zhuǎn)換誤差轉(zhuǎn)換誤差表示 A／ D 轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出的數(shù)字量和理論上的輸出數(shù)字量之間的差別，常用最低有效位的倍數(shù)表示； (4) 線性度線性度指實(shí)際轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)移函數(shù)與理想直線 的最大偏移。但是大多數(shù)單片機(jī)本身只能識別和處理數(shù)字量，因此必須經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 (A／ D 轉(zhuǎn)換 )，才能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)對 被控對象的識別和處理。 D. P3 口（ 10 腳～ 17 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P3 口。對于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時， P0 口接收輸入的低 8 位地址。 P0 口作 為輸入口時，與 P1 口類似，也必須先執(zhí)行寫端口指令。對于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，當(dāng) EPROM 編程時，從 P0 口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時，則輸出指令字節(jié)。 (4) 輸入 /輸出（ I/O）引腳 P0 口、 P1 口、 P2 口及 P3 口 18 A. P0 口（ 39 腳～ 22 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P0 口。當(dāng) EA 端保持高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器 8KB（ 52 子系列為 8KB）。 B. ALE（ 30 腳）：當(dāng)訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存信 號）以每機(jī)器周期兩次的信號輸出，用于鎖存出現(xiàn)在 P0 口的低 C. PSEN (29 腳 ):片外程序存儲器讀選通輸出端 ,低電平有效。 (3) 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳 控制信號或與其它電源復(fù)用引腳有 RST、 ALE、 PSEN 和 EA 等 4 種形式。 XTAL2（ 18 腳）：接外部晶體的另一端。 STC89C52 單片機(jī)芯片 89C52 芯片的引腳及功能 [4] 圖 89C52芯片的引腳圖 17 下面按引腳功能分為 4 個部分?jǐn)⑹鰝€引腳的功能 。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。（當(dāng)輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機(jī)） 4. 模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。 MQ2 氣體傳感器對液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對天然氣和其它可燃蒸汽的檢測也很理想。 (8) 掉電保護(hù)功能 DS18B20 內(nèi)部含有 EEPROM，在系統(tǒng)掉電以后，它仍可保存分辨率及報(bào)警溫度的設(shè)定值。 (5) 供電方式靈活 DS18B20 可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。176。 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器，即“一線器件”，其具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1) 采用單總線的接口方式，與微處理器連接時，僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 12 3 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)核心芯片選擇 與電路原理圖 傳感器介紹 要準(zhǔn)確地進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警 ， 選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準(zhǔn)確報(bào)警的前提。物質(zhì)在燃燒時，由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應(yīng)，轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)放大后，就能向人們報(bào)警。這 兩種探測器都屬定溫型，即當(dāng)外界溫度超過某一限值時就會報(bào)警；還有一類是差溫型，升溫的速度超過特定值時，便會感應(yīng)報(bào)警。 (2) 感溫探測器。還有一種叫光電感應(yīng)探測器，它有一個發(fā)光元件和一個光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過透鏡射到光敏元件上，電路維持正常，如果有煙霧從中阻隔，到達(dá)光敏元件上的光就顯著減弱， 11 于是光敏元件就把光強(qiáng)的變化變成電的變化，通過放大電路向人們報(bào)警。 火災(zāi)探測器主要分感煙、感溫、光輻射三大類： (1) 感煙探測器。 (4) 復(fù)合型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 如果報(bào)警系統(tǒng)同時對溫度、煙霧和光輻射中的兩種或兩種以上參數(shù)做出 響應(yīng)，那么它就是復(fù)合型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。感煙型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要有激光感煙式、光電感煙式和離子感煙式等。根據(jù)探測溫度參數(shù)的不同，一般可以將感溫型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分為定溫式、溫差式等幾種。每次數(shù)據(jù)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)對現(xiàn)場情況進(jìn)行判斷，然后綜合多次判斷結(jié)果做出最終的火情判斷。且由于其體積小、操作維護(hù)方便、成本低廉等 , 具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)環(huán)境出現(xiàn)異常 (如煙霧濃度過大或是溫度較高 )時，能發(fā)出異常報(bào)警信號，引起人們注意，盡可能避免火災(zāi)的發(fā)生。整體電路的框圖如圖 所示 ： 圖 系統(tǒng)原理及組成框圖 單片機(jī)是整個報(bào)警系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)的工作原理是：先通過傳感器 (包括溫感和煙感 )將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，調(diào)理電路將傳感器輸出的電信號進(jìn)行調(diào)理 (放大 、濾波等 )，使之滿足 A /D 轉(zhuǎn)換的要求 ,最后由 A /D 轉(zhuǎn)換電路 ,完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。圖 為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。起火過程中，起初和陰燃兩個階段所占的時間比較長，雖然產(chǎn)生大量的煙霧，但是環(huán)境溫度不太高，若探測器就應(yīng)該從此階段開始進(jìn)行探測，就可以火災(zāi)損失控制在最小限度。明火則是火災(zāi)發(fā)生時燃燒火焰產(chǎn)生的熱量使液體或固體的表面放出可燃?xì)怏w，并形成擴(kuò)散燃燒，同時發(fā)出含有紅、紫外線的火焰。這些熱量通過可燃物的直接燃燒、熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱 對流，使火從起火部位向周圍蔓延，導(dǎo)致了火勢的擴(kuò)大，形成火災(zāi)。在產(chǎn)生氣溶膠的同時，產(chǎn)生分子較大 (直徑 一 10μm)的液體或固體微粒，稱為煙霧?？扇嘉镆詺鈶B(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)存在，助燃物通常是空氣中的氧氣。智能型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理、報(bào)警于一體的系統(tǒng)。由于其具有安裝簡便、對建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，適用于許多場合，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。這種系統(tǒng)引入了無線電通信技術(shù)，利用無線通信方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信方式，將大多的電器裝置通過無線連接方式進(jìn)行信息傳輸與控制，適用于各類建筑和場所。但是這一時期的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對工程要求高。 第二階段， 20 世紀(jì) 40 年代末，瑞士物理學(xué)家 Emst Meili 研究的離子感煙探測器推出以后，引起了人們對離子感煙探測器的重視，隨后感煙探測器得到廣泛應(yīng)用，并逐漸占據(jù)了絕大部分市場，迫使感溫式探測器退居其次；到 70 年代末，光電式感煙探測器在光電技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，并很快得到大力發(fā)展，它的使用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)，沒有離子感煙探測器的放射性問題。 1890 年在英國，感溫式火災(zāi)探測器研制成功并應(yīng)用于火災(zāi)探測系統(tǒng)，標(biāo)志著火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng) 的發(fā)展走上正軌?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)可作為城市消防系統(tǒng)的單元，通過城市消防專用網(wǎng)與城市消防報(bào)警中心聯(lián)網(wǎng)，及時將報(bào)警信息傳遞到消防報(bào)警中心，城市消防報(bào)警中心會自動查找到火災(zāi)發(fā)生的位置，并為消防隊(duì)員制定消防路線圖，以便消防隊(duì)員可以迅速抵達(dá)火災(zāi)地點(diǎn)。殘酷的現(xiàn)實(shí)讓人們逐漸認(rèn)識到監(jiān)控預(yù)警和消防工作的重要性，良好的監(jiān)控系統(tǒng)和及時的報(bào)警機(jī)制可以大大降低人員的傷亡，為社會減少不必要的損失。進(jìn)入 90 年代，特別是 1993 年以來，火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失上升到年均十幾億元，年均死亡 2021 多人。據(jù)聯(lián)合國“世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中心 (WFSC)2021 統(tǒng)計(jì)資料”，全球每年大約發(fā)生火災(zāi) 600 萬至 700 萬次，全球每年死于火災(zāi)的人數(shù)約為 65000 至 75000 人。隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加，火災(zāi)的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢，市場上迫切需要一種容量大、可靠性高、使用簡單的智能型火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。 與此同時，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動控制技術(shù)的飛速