【正文】 。0xf8)!=0x00){ temp_data[1]=~(temp_data[1])。uchar flag3=1,flag2=1。 // 發(fā)轉(zhuǎn)換命令}///***********溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)**********/void work_temp(){uchar n=0。write_byte(0xCC)。 //溫度低8位temp_data[1]=read_byte()。 // 發(fā)Skip ROM命令write_byte(0xBE)。}///***********讀出溫度函數(shù)**********///read_temp(){ow_reset()。 //66us}DQ=1。 //4us if(DQ)value|=0x80。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。DQ = 0。_nop_()。i){DQ=1。for (i=8。 }///*********18B20讀1個(gè)字節(jié)函數(shù)********///從總線上讀取一個(gè)字節(jié)uchar read_byte(void){uchar i。 //右移一位}DQ = 1。 //最低位移出delay(6)。//5usDQ = valamp。_nop_()。_nop_()。 DQ = 0。_nop_()。 i0。} /////**********18B20寫(xiě)命令函數(shù)*********///向 1WIRE 總線上寫(xiě)一個(gè)字節(jié)void write_byte(uchar val){uchar i。 //延時(shí)500uspresence = ~DQ。 // 66uspresence=DQ。 // 550usDQ=1。DQ=0。_nop_()。 }}/////***********18B20復(fù)位函數(shù)**********/ow_reset(void){char presence=1。delay(90)。 if(k==1){DIN=0。k++) //四位LED掃描控制 { Disdata=0xff。 for(k=0。t)。 //顯示單元數(shù)據(jù)，共4個(gè)數(shù)據(jù)和一個(gè)運(yùn)算暫用/***********11微秒延時(shí)函數(shù)**********///void delay(uint t){for(。 //列掃描控制字uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。//uchar code dis_7[12]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf}。void baojing()。void delay_10ms(uint i)。void caiji_wenyan()。 //LED小數(shù)點(diǎn)控制uint h。延時(shí)函數(shù)用define Disdata P0 //段碼輸出口define discan P2 //掃描口define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit DQ=P3^3。基于圖像處理的明火火災(zāi)探測(cè)研究[J]．，：6~ 11．附 錄附錄1 系統(tǒng)程序include define unchar unsigned chardefine uint unsigned int uchar Tem1,Tem2,Smok1,Smok2。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1] 孫育才．MCS51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用．第4版，東南大學(xué)出版社，2006．[2] 王慶．Protel 99 SEamp。我們?cè)谝黄鸬娜兆?，我?huì)記一輩子的。感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。若要從根本上減少火災(zāi)給人類社會(huì)帶來(lái)的危害，最基本的還是提高警惕，從思想上重視起來(lái)，長(zhǎng)期牢固樹(shù)立防火減災(zāi)的意識(shí)。（4）災(zāi)探測(cè)報(bào)警的網(wǎng)絡(luò)化火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是指將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，使控制器之間或者探測(cè)器之間，系統(tǒng)內(nèi)部之間和系統(tǒng)外部之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)層次功能設(shè)定，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)調(diào)用管理、119自動(dòng)報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)等功能。（2）全新的火災(zāi)判定依據(jù)從以搜集時(shí)間信息為主作為報(bào)警依據(jù)，轉(zhuǎn)為以物性信息與時(shí)間信息相結(jié)合作為報(bào)警依據(jù)。（l）早期、超早期的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警，超早期火災(zāi)報(bào)警的主要指導(dǎo)思想是：①. 提高靈敏度，在火災(zāi)早期階段生成物較少的時(shí)候即可探測(cè)報(bào)警。（6）用戶不能根據(jù)自己的需要設(shè)定火災(zāi)報(bào)警閾值，報(bào)警系統(tǒng)的靈活性不高，可以考慮擴(kuò)展人機(jī)對(duì)話模塊，提高報(bào)警系統(tǒng)在多種場(chǎng)合下的適應(yīng)性。但這種情況下提高報(bào)警系統(tǒng)的精確度，降低誤報(bào)率是應(yīng)該考慮研究的主要難題。（3）DS18B20的測(cè)溫范圍為－55℃～+125℃，在溫度升高較快的現(xiàn)場(chǎng)不適用，若同時(shí)使用其他類型的溫度傳感器如熱電偶溫度傳感器，其測(cè)溫范圍最高可達(dá)2000攝氏度。由于時(shí)間緊迫和個(gè)人能力有限，本文設(shè)計(jì)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)還存在許多需要完善和作進(jìn)一步研究的問(wèn)題，如：（1）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)判斷的算法有待進(jìn)一步的研究改進(jìn)，應(yīng)用更先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊識(shí)別等智能算法，降低系統(tǒng)的誤報(bào)率，提高靈敏度。在系統(tǒng)中設(shè)置了1個(gè)蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警；并且還設(shè)置了4個(gè)發(fā)光二極管，分別對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的正常、異常、火災(zāi)、故障狀態(tài)。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能，也便于系統(tǒng)的維護(hù)。系統(tǒng)在采集溫度煙霧信號(hào)時(shí)，采用多次采集，多次判斷的方法，降低了誤報(bào)率。本設(shè)計(jì)拋棄了傳統(tǒng)的使用單一傳感器探測(cè)報(bào)警，采用了溫度傳感器DS18B20和煙霧傳感器NIS90C相結(jié)合的多傳感器探測(cè)方法，使系統(tǒng)靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間短，在火災(zāi)發(fā)生的早期就能準(zhǔn)確的報(bào)警。 Protues仿真原理圖當(dāng)設(shè)定房間發(fā)生火情時(shí)，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過(guò)傳感器預(yù)設(shè)值。（2）Protues軟件概述Protues軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。圖43 濾波子程序流程圖5功能仿真驗(yàn)證分析本次設(shè)計(jì)首先用KeilC51進(jìn)行編程開(kāi)發(fā)，然后通過(guò)Protues軟件進(jìn)行仿真調(diào)試，最后根據(jù)調(diào)試得出應(yīng)有的結(jié)果。保證報(bào)警器檢測(cè)煙霧濃度的準(zhǔn)確性，減小誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)的可能。為此，可采取去極值平均濾波法，先對(duì)N個(gè)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，去掉其中的最大值和最小值，然后計(jì)算余下的N–2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。干擾通常只影響個(gè)別采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)與其他采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)相差比較大。如果兩次采集同一種信號(hào)寄存器變量不相同，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，P24口變?yōu)榈碗娖?，P10口變?yōu)楦唠娖剑t燈亮，蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為01或10時(shí)，表示異常，黃燈亮，蜂鳴器報(bào)警。系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)警判斷后，間隔20s后（通過(guò)系統(tǒng)的延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)），再一次采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度煙霧信號(hào)進(jìn)行判斷，即每一次語(yǔ)音報(bào)警持續(xù)20s，直到系統(tǒng)做出下一次判斷結(jié)果。經(jīng)過(guò)換算可得出溫度煙霧傳感器輸出火災(zāi)報(bào)警臨界電壓值為： （2）火災(zāi)判斷與報(bào)警系統(tǒng)對(duì)溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷，每次信號(hào)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值比較，當(dāng)溫度≥57℃，溫度異常，置寄存器變量a為1，否則為0；當(dāng)煙霧濃度≥％，煙霧濃度異常，置寄存器變量b為1，否則為0。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中使用的是溫度傳感器DS18B20和煙霧傳感器NIS09，煙霧傳感器輸出電壓v與煙霧濃度p關(guān)系為：v=+。系統(tǒng)溫度煙霧信號(hào)采集程序流程圖如圖43所示。在數(shù)據(jù)采集子程序中，一次溫度煙霧信號(hào)采集延時(shí)10ms，是讓ADC0809準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次信號(hào)轉(zhuǎn)換。單片機(jī)每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1，當(dāng)ADC0809的EOC端變?yōu)?時(shí)，即中斷到來(lái)，說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過(guò)中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。具體流程是：系統(tǒng)和程序初始化后，驅(qū)動(dòng)ADC0809的IN0對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，單片機(jī)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(shí)10ms，驅(qū)動(dòng)ADC0809的IN1對(duì)煙霧信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后存入寄存器。為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)溫度煙霧采用了兩次采集、兩次判斷的方法。然后關(guān)閉蜂鳴器，開(kāi)啟綠燈，設(shè)置報(bào)警限初值。這部分實(shí)現(xiàn)的功能包括各種I/O輸入輸出狀態(tài)的設(shè)定、寄存器初始化、中斷使能等。系統(tǒng)初始化后，、所以只有綠燈亮，紅燈、黃燈不亮，蜂鳴器不報(bào)警。系統(tǒng)程序流程圖如圖41所示。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)控制器上采用80C51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(dòng)外部電路、語(yǔ)音報(bào)警和A/D采樣等，該部分是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)智能化的集中體現(xiàn)。因?yàn)镃語(yǔ)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(yǔ)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(shí)還有匯編語(yǔ)言一樣的位操作功能的硬件詳細(xì)控制指令。在傳感器的地端串聯(lián)一個(gè)電阻R，當(dāng)傳感器正常連接時(shí)，電阻和傳感器分壓，此時(shí)電阻兩端有微弱的電壓，：如果如果傳感器電源連接不正常，則會(huì)產(chǎn)生斷路，檢測(cè)到電阻兩端電壓為0V。連接電路如圖38所示：圖中當(dāng)單片機(jī)為低電平時(shí)，小燈是亮的；高電平時(shí)，小燈滅。二階低通濾波電路中。由于在火災(zāi)發(fā)生早期，溫度煙霧信號(hào)是一種緩變信號(hào)[25]，故系統(tǒng)使用二階有源低通濾波器電路（Low Pass Filter，LPF）。一階濾波電路過(guò)渡帶較寬，幅頻特性的最大衰減頻率僅為20dB/十倍頻。當(dāng)AT89C51知道A/D轉(zhuǎn)換完成后，P20與讀信號(hào)RD共同控制下的A/D端口OE電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到單片機(jī)上。例如，輸出地址F8H可選通通道IN0，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換；輸出地址F9H可選通通道IN1，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧傳感器輸出的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)ALE端口變?yōu)楦唠娖?，?4LS373輸出端的低3位地址存入A/D的地址鎖存器中，此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。當(dāng)P20=0時(shí)，與寫(xiě)信號(hào)WR共同選通ADC0809。鎖存允許端LE為高電平時(shí)，輸出端O0~O7 狀態(tài)與輸入端D0~D7狀態(tài)相同；當(dāng)LE由“1”變?yōu)椤?”時(shí)，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0~O7呈高阻態(tài)，既不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。單片機(jī)的P0口接受ADC0809傳輸來(lái)8位數(shù)字量，向A/D輸出的8位地址經(jīng)地址鎖存器74LS373鎖存，選擇低3位地址作為A/D的通道選通地址。故D觸發(fā)器能實(shí)現(xiàn)對(duì)ALE端口的信號(hào)二分頻。二分頻電路由D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，R、S端接地，D接Q非，Q端作為輸出端，CLK接AT89C51的ALED端。電路圖如圖37所示。由于ADC0809片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，故利用8051提供的地址鎖存使能信號(hào)ALE經(jīng)D觸發(fā)器四分頻后獲得時(shí)鐘。圖中ADC0809轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)EOC接到AT89S52的INT1引腳，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，EOC變?yōu)楦唠娖?，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，產(chǎn)生中斷。=0時(shí)，與寫(xiě)信號(hào)WR共同選通ADC0809。圖35 AT89C51單片機(jī)的晶振電路圖36 AT89C51單片機(jī)的復(fù)位電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路經(jīng)氣敏傳感器所檢測(cè)的電壓信號(hào)為模擬信號(hào)，無(wú)法直接被單片機(jī)所識(shí)別，所以在經(jīng)過(guò)放大電路后對(duì)信號(hào)進(jìn)行A/D裝換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換電路采用了常用的8位8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換常用芯片ADC0809，煙霧、溫度傳感器的輸出端分別接到ADC0809的IN0和IN1。復(fù)位電路中SWPB為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，電容C1可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則VCC的+5V電平就會(huì)直接加到REST端，系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位，本設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)按鈕復(fù)位。80C51的復(fù)位信號(hào)是從REST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。本設(shè)計(jì)中使用石英晶體，電容的容值設(shè)定為30pF。電路中的外接石英晶體及電容CC3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33所示。 各電路模塊的設(shè)計(jì)（1）晶振電路晶振電路為單片機(jī)80C51工作提供時(shí)鐘信號(hào)，芯片中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。保存溫度2580℃，溫度95﹪。特性參數(shù)如下表所示：①. 靈敏度特性（）②. 電源電壓特性（25℃60﹪RH）③. 溫濕度特性 溫度特性（溫度60﹪）④. 溫度特性（溫度25℃）源：放射元素是媚241，=（29K——37KBq）。檢測(cè)方式：離子型，一源兩室。（3）關(guān)于NIS09C在本次設(shè)計(jì)中，我們選用NIS09C煙霧傳感器。煙霧檢測(cè)器的功能如下：①. 自診斷故障功能、②. 看門(mén)狗自檢單片機(jī)狀態(tài)功能調(diào)用單片機(jī)中的看門(mén)狗程序，定時(shí)檢查單片機(jī)工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)單片機(jī)出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)，立即復(fù)位，保證報(bào)警器工作正常。當(dāng)傳感器加熱絲或電纜線和傳感器斷線和接觸不良時(shí)，進(jìn)行故障報(bào)警，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。為提高響應(yīng)時(shí)間，保證傳感器準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地工作，報(bào)警器需要向煙霧傳感器持續(xù)輸出一個(gè)5V的電壓。NIS09C是具有低功耗、普適性的傳感器，適用于高靈敏度煙霧探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。通過(guò)比較分析，本設(shè)計(jì)的感煙探測(cè)器采用的是日本NEMOTO公司生產(chǎn)NIS