【正文】 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 28 附 錄 附錄 A 外文資料 Getting Started with 181。還不斷向我傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設計過程中少走很多彎路。 其次，我認為在我們設計的基礎上完全可以加進更多的功能，比如煙霧檢 測報警功能等，還可以改進傳感器對紅外線強度檢測的不準確以及誤差等各方面缺陷，期望在以后的設計中來完善這些不足的地方。我們設計出的報警器，可在火災發(fā)生時外界紅外線強度達到一定程度時進行聲音與閃光雙重報警。它具有很廣闊的經(jīng)濟市場和開發(fā)前景。為了盡量減小噪聲，數(shù)字地和模擬地要一點接地，每個芯片的電源就近接退偶電容 [15]。另外所選的阻容器件都是經(jīng)過精確測量 后再焊接上去的，并經(jīng)過細調(diào)試以獲得最佳性能 [14]。 軟件誤差主要來自 A/D 轉(zhuǎn)換量化誤差： 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 24 在實際中，我們應用的是交流 220V 電壓轉(zhuǎn)化成的直流 5V電壓，而 A/D 轉(zhuǎn)換模塊的信號電壓為 ，參考電壓為 ， A/D 轉(zhuǎn)換器對輸入模擬信號的最大分辨率與參考電壓進行比較不可能完全相符，所以會造成一定的誤差 [13]。 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 23 圖 52 實際調(diào)節(jié)探頭阻值 環(huán)境的影響檢測也是至關重要的。因為我們所面臨的問題就是報警器能不能準確的采集到外界紅外線的真確信息。首先通過傳感器采集到的模擬量傳入 A/D轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換 成數(shù)字量，這個量會導入單片機，單片機通過程序輸入到數(shù)碼管。本設計采用的是電阻式傳感器，大家都知道，電阻是受溫度的影響的，那么在我們應用一起之前首先就是要讓傳感器適應工作環(huán)境。同時送入數(shù)碼管顯示紅外線強度值。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標準的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板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中 [11]。Vision與 Ishell 分別是 C51 for Window 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。 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。這個時候獨立按鍵才可以使用。 狀態(tài)燈電路 狀態(tài)燈主要是采用 LED 燈，如圖 310 所示。 復合使能輸入輕松實現(xiàn)擴展 兼容 JEDEC標準 存儲器芯片譯碼選擇的理想選擇低電平有效互斥輸出 ESD 保護 HBM EIA/JESD22A114C 超過 2021 V MM EIA/JESD22A115A 超過 200 V 溫度范圍 40～ +85 ℃ 40～ +125 ℃ 多路分配功能。 HC138 按照三位二進制輸入碼和賦能輸入條件 ,從8 個輸出端中譯出一個 低電平輸出。 74HC138 與 74HC238 邏輯功能一致，只不過 74HC138 為反相輸出。 74HC138 特有 3 個使能輸入端：兩個低有效（ E1 和 E2）和一個高有效（ E3）。 CMOS 器件的高噪聲抵抗特性。當鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。 下面對在此電路中用到的 74HC573 和 74HC138 進行一下簡單介紹： 74HC573： 八進制 3 態(tài)的非反轉(zhuǎn)透明鎖存器。顯示紅外線強度級別，其主要技術參數(shù)如下 : 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 15 工作電壓： 0—5V。 當三極管 Q1 導通，蜂鳴器報警。其工作原理是：當外界光線發(fā)生變化，火焰?zhèn)鞲?器光敏電阻阻值同時發(fā)生變化，導致電路中電流發(fā)生變化，相應的電壓發(fā)生變化，而這個信號相應的通過輸出線傳到 PCF8951 芯片（ A/D 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊），這這個模塊中進行的是傳感器傳出的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的過程 [6]。當我們采集的這個模擬量數(shù)據(jù)輸入到 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的時候， A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 14 把它轉(zhuǎn)化成一個數(shù)字量，傳輸給單片機 STC89C52 進行處理。 P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 可編程輸入 /輸 出引腳（ 32 根） ： STC89C52 單片機有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別 為 P0、 P P P3 口，每個口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。 控制引腳（ 4 根） ： RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。 STC89C52 具體介紹如下： 主電源引腳（ 2 根） ： VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源。這佯，只要電源 VCC的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復位初始化。 整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 除 PC 之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們復位狀態(tài)如表 31 所示。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。 外部方式的時鐘電路如圖 32 b 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 兩者相比較，我們決定選用 STC 系列單片機作為我們的核心部分 。 STC 系列單片機是一款新型單片機。 在單片機實現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)單片機運算后送數(shù)碼管顯示，這一過程的軟件實現(xiàn)，需要單片機有較快的運算速度，使儀表監(jiān)測人員能夠觀測到實時的紅外線強度，并進行相應處理。根據(jù)多方面的比較，本設計選用 STC89C52單片機。它一方面要接收來自傳感器送來的紅外線強度對應的模擬信號轉(zhuǎn)換來的數(shù)字信號，另一方面要對信號進行處理，控制后續(xù)電路進行相應動作 。在嘈雜的環(huán)境中，聲音報警不容易引起用戶的注意，但是當我們看見一盞很明顯的燈在閃爍時就蜂鳴器報警 火焰?zhèn)鞲衅? A/D 轉(zhuǎn)換模塊 光報警 數(shù)碼管顯示 鍵盤輸入 STC89C52單片機 擴展功能 數(shù)碼管顯示 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 8 會引起注意，當然在我們所提供的實物中這個 LED 燈并沒有這么顯眼，需要進一步的外接更容易引起用戶注意的燈。 （ 2）紅外數(shù)據(jù)顯示功能 通過數(shù)碼管可以顯示紅外線強度值，而且可以顯示設置狀態(tài)，顯示通過鍵盤設置的報警界限數(shù)值，這個設計有利于用戶觀察和設置報警器的狀態(tài)，以為了解外界環(huán)境的狀態(tài)。我們的主要思想是在傳統(tǒng)的火災報警器的基礎上，盡量提高準確性，降低成本，縮小體積。 首先，火焰?zhèn)鞲衅鱾鱽淼募t外線強弱程度對應的微小電壓信號（模擬數(shù)據(jù)），傳送到 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng) A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的程序計算，轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號，傳送到 STC89C52 單片機，經(jīng)燒拷在單片機里的算法程序運行之后，由單片機輸出口傳送到數(shù)碼管，顯示數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)在由單片機 STC89C52 判斷是否達到我們設定的數(shù)據(jù)界限，如果達到，那么我們設定好的 LED 燈就會閃爍，同時向蜂鳴器發(fā)送一個 +5V 電壓，蜂鳴器就會發(fā)出聲音。單波長檢出型閃爍傳感器是見火即檢測、要求響應速度很快的一種傳感器。太陽光和照明光溫度比火焰溫度高 (白熾燈大約為 2800K)，因而火焰光是紅外區(qū)長波長段，自然光和照明光是光譜中紅外區(qū)域短波長段。 (3)紅外線檢出型輻射式傳感器 (fixed radiation flame transducer by infrared rays cheek out type)火焰輻射的 ，由硅光電二極管和光敏晶體管等檢測。利用有高敏感度光導元件（硒化 鉛）作為感受元件，采用濾光片 (～ )可檢出共鳴輻射光譜。 紫外線波長短，容易衰減，塵埃附著會使檢測器靈敏度下降，在室外使用時必須勤于維護，經(jīng)常清掃和檢查。實用化的火焰?zhèn)鞲衅鞣诸惾缦拢? (1)紫外線檢出型輻射式傳感器 (受光元件是利用 UV(紫外線 )透鏡 GM(光敏 )光電效應放電管，對波長 ～ 。 發(fā)生火災的過程中必定有火焰的出現(xiàn)，那么我們利用火焰的這個特性制作一款簡單的火災報警器，其原理簡單，效果明顯。 選用火焰?zhèn)鞲衅鞯脑? 火焰是由各種燃燒生成物、中間物 、高溫氣體、碳氫物質(zhì)以及無機物質(zhì)為主體的高溫固體微粒構成的。外界紅外光越強，數(shù)值越??；紅外光越弱，數(shù)值越大?；鹧?zhèn)鞲衅鞯倪x型在下一節(jié)詳細介紹。方便調(diào)節(jié)報警界限，加入了按鍵功能。 紅外信號采集電路一般由火焰?zhèn)鞲衅鲗⒓t外信號轉(zhuǎn)化為模擬的電信號。 以 STC89C52 單片機結合火焰?zhèn)鞲衅鳛楹诵牡幕馂膱缶骺蓪崿F(xiàn)根據(jù)紅外線強弱報警、紅外線強弱顯示、報警數(shù)據(jù)界限等功能。智能火災自動報警技術主要用于解決大、中型空間防火安全和多種系統(tǒng)的聯(lián)動問題。 國外研究現(xiàn)狀 二 十世紀八十年代至九十年代，隨著經(jīng)濟建設和半導體、微電子、光電、計算機和信息等科學技術的迅速發(fā)展，國外火災自動報警技術以市場為導向，以應用高新技術為先導，以減少誤報率、提高可靠性、靈敏度和擴大探測范圍為根本目的，在開展基礎理論和應用技術研究、老產(chǎn)品技術改造、新產(chǎn)品開發(fā)、標準和規(guī)范制修訂、產(chǎn)品質(zhì)量認證和檢驗、系統(tǒng)設計安裝和維護、擴大應用范圍和提高應用效益等方面，都有了很大的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新產(chǎn)品、新技術，使火災自動探測報警系統(tǒng)從火災探測、報警傳輸、信號處理、報警控制顯示到與其他系統(tǒng)聯(lián)動等一系列功能和可靠性大大提高、完善，大大減少誤報率，大大增強人們預防現(xiàn)代化各種火災的能力，為保衛(wèi)人類生命，財產(chǎn)防火安全發(fā)揮了重要作用，成為現(xiàn)代消防技術中的一種必不可少、具有廣闊發(fā)展前途的前沿消防領先技術和手段。由此，火災報警器在消防工作就的作用也尤為突出了。隨著社會的不斷發(fā)展，在社會財富日益增多的同時，導致發(fā)生火災的危險性也在增多， 火災的危害性也越來越大。人類能夠?qū)疬M行利用和控制，是文明進步的一個重要標志。 39 石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計 1 第 1 章 緒 論 課題研究的要求以及目的意義 課題研究的要求 本文設計的系統(tǒng)是一款新型的電子紅外報警系統(tǒng)，本文的設計是將火焰?zhèn)鞲衅魈綔y與智能控制相結合，通過對指定地區(qū)紅外的變化情況進行監(jiān)測，當出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時進行報警，以便通知工作人員進行相應的處理，以 防止火災對人員生命財產(chǎn)造成傷害。 25 參考文獻 22 第 6 章 結論與展望 10 火災報警器硬件電路設計 9 STC89C52 簡介 9 單片機的選擇 9 單片機的選型 6 火災報警器的整體設計方案 4 火焰?zhèn)鞲衅鞯姆诸?