【正文】 花鐵森 .火災(zāi)報(bào)警器 .原子能出版社 ,2020 [12] 楊風(fēng)和 .火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警消防系統(tǒng) .天津 :天津大學(xué)出版社 ,1999 [13] 黃繼昌 .實(shí)用報(bào)警電路 .北京 :人民郵電出版社 ,2020 [14] 徐愛卿 .單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用和開發(fā)系統(tǒng) .北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020 [15] 周慈航 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù) .北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1993 [16] 何為民 .低功耗單片微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1993 [17] 陳汝全等 .單片機(jī)實(shí)用技術(shù) .北京 :電子工業(yè)出版社 ,1992 [18] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1993 40 [19] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1996 [20] 張毅剛 .單片微機(jī)原理及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社 ,1994 [21] 王毅 .單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè) . 北京 :人民郵電出版社 ,2020 41 附圖 ： 賓館 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)原理 及流程框 圖 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:15Jun2008Sheet of File:E:\祁懷元 畢業(yè)論文\原理圖\PREVIO~1.DDBDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534。 就要畢業(yè)了， 很快我們就 將闊別這奮斗了四年的校園， 請(qǐng)?jiān)试S我 向 辛勤教導(dǎo)我們 的輔導(dǎo)員 以及所有教育我們的老師們 說一聲謝謝 。 最后 ,我 還要感謝我的同學(xué) 黨亞兵 、 王陳松 、 常輝、 王宇 等 人，在我完成 畢業(yè)設(shè)計(jì) 的 過程中 ，他們多次為我提供 資料 ，也 提出了很多 寶貴的意見和建議。在此 , 請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)他表達(dá)最 誠摯的謝意 ! 在論 文的設(shè)計(jì) 和撰寫過程中， 也同樣 得到了 很多老師的關(guān)心、支持、幫助和指導(dǎo) 。在 畢業(yè) 設(shè)計(jì) 的兩個(gè)月 中 , 他 對(duì) 我出現(xiàn)的錯(cuò)誤 給予 了及時(shí) 指正 ,并進(jìn)行了熱心的指導(dǎo) , 同時(shí)還提出了 許多寶貴 的意見和建議 ，使得我能較好 地完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 。 38 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)順利完成，與自身的努力固然密切相關(guān)，但是，倘若沒有 楊海柱 老師的悉心指導(dǎo) ,沒有身邊同學(xué)的獻(xiàn)計(jì) 獻(xiàn)策，要想在此時(shí)看到以上成果，無異于癡人說夢(mèng)。但是為了適應(yīng)工作環(huán)境的變化及系統(tǒng)功能的擴(kuò)展，系統(tǒng)電路圖也有待進(jìn)一步研究，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能以及適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境 (3)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面：本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)常用的編程語言 —— 匯編語言 —— 進(jìn)行編程?？梢娺@些內(nèi)容在本設(shè)計(jì)中并不是重點(diǎn)，但應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中還是應(yīng)該考慮，因此有必要在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)研究。嚴(yán)格來說，由于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)其他信號(hào)的干擾，其控制精確性還存在一定的缺陷，突出表現(xiàn)為漏報(bào)和誤報(bào)，需要今后進(jìn)一步研究。當(dāng)然，在工程設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)裝配中，還是有一些問題有待今后進(jìn) 一步的研究、探討和實(shí)現(xiàn)。 37 系統(tǒng)展望 在本次設(shè)計(jì)中，由于采用了新型離子感煙傳感器以及與之相配套的專用集成電路，輸出的是開關(guān)量信號(hào)，省去了 A/D 轉(zhuǎn)換這個(gè)看似必有的環(huán)節(jié)，使得本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有著很大的不同。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)的全過程，一直都存在心理障礙，但在 楊海柱 老師的耐心教導(dǎo)下，在同學(xué) 的幫助下，我一步步振作著，努力著。另外，由于聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)邊緣交叉學(xué)科，屬于自動(dòng)化專業(yè)和土木建筑方向的建筑消防專業(yè)共同研究的內(nèi)容。 在設(shè)計(jì)過程中，筆者遇到的最大的困難在于對(duì)傳感器的選擇和聯(lián)動(dòng)消防裝置的設(shè)計(jì)。 ③ 靈敏度高，控制合理。 基于此，筆者設(shè)計(jì)的賓館火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)具備以下幾 個(gè)特點(diǎn)： ① 設(shè)計(jì)合理，實(shí)用廉價(jià)。其間還涉及到了具體工作方式的狀態(tài)流程圖設(shè)計(jì)和文本檔案的撰寫。本文在該系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)中主要作了下列具體工作： (1)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：信息采集轉(zhuǎn) 化部分，涉及到了傳感器、電路等方面的相關(guān)知識(shí)；單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，涉及到了單片機(jī) I/O 口擴(kuò)展等相關(guān)知識(shí)；外圍電路以及電源部分設(shè)計(jì)，均涉及到了電子電路方面的相關(guān)知識(shí)；人機(jī)操作控制面板設(shè)計(jì)，涉及到了畫圖板等制圖軟件的應(yīng)用等知識(shí)。 入口 保存第一次讀數(shù) 延時(shí) 3s 重讀相同口 有警否？ 返回 調(diào)用查找報(bào)警點(diǎn)子程序 N Y 33 圖 44 查找報(bào)警點(diǎn)子程序流程圖 取有報(bào)警口控制字 00H （ R2） 是 P5 口否？ 04H （ R2） 是 P6 口否？ 08H （ R2） 是 P7 口否？ 是 P4 口 否？ 12H （ R2） 是 否 ? 調(diào)顯示 00H （ R3） 是第一片8243 否？ 02H （ R4） 調(diào)顯示 是 否 ? 03H （ R4） 調(diào)顯示 04H （ R4） 調(diào)顯示 返回 是 否 ? 是第二片8243 否？ 01H （ R4） 16H （ R3） 是 否 ? N Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y N N N N N N N N N 34 顯示及報(bào)警子程序 顯示及報(bào)警子程序主要用于對(duì)所查找的報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行顯示報(bào)警，其程序流程如圖 45 所示。程序流程如圖 44 所示。 入口 控制字 送 8243 讀入數(shù)據(jù) 子程序返回 結(jié)束讀過程 32 圖 431 核對(duì)子程序流程圖 查找報(bào)警點(diǎn)子程序 查找報(bào)警點(diǎn)子程序要完成三項(xiàng)任務(wù)：第一項(xiàng)任務(wù) 是判斷當(dāng)前讀的是 8243 四個(gè)口中的哪一個(gè)；第二項(xiàng)任務(wù)是判斷這個(gè)口所在的片；第三項(xiàng)任務(wù)是判斷這個(gè)口有哪幾個(gè)點(diǎn)不為零。 圖 42 讀數(shù)子程序流程圖 核對(duì)子程序 核對(duì)子程序主要用于核對(duì)火警的真實(shí)性，以防止發(fā)生誤報(bào)，故在核對(duì)子程序中先延時(shí) 3S，然后再次讀入相同口的信號(hào)，比較后作出判斷是否報(bào)警。 圖 41 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的主程序流程 初始化 調(diào)核對(duì)程序 調(diào)讀數(shù)子程序 指向第一片 8243P4 口 有警否？ 口地址 加 1 調(diào)讀數(shù)子程序 有警否？ 調(diào)核對(duì)子程序 口地址加 1 調(diào)讀數(shù)子程序 有警否？ 調(diào)讀數(shù)子程序 口地址加 1 調(diào) 用 核對(duì)程序 有警否？ 指向第二片 8243 調(diào)用核對(duì)程序 讀完否？ N N N N N Y Y Y Y Y 31 讀數(shù)子程序 讀數(shù)子程序主要用來讀入 8243 輸入口的信息，并檢查是否有報(bào)警信號(hào)，程序流程如圖 42 所示。 30 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 主程序主要用來進(jìn)行初始化，設(shè)置 8243 的口地址及控制字，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行核對(duì)、控制。 備電 +24V 主電 +24V DC +24V 主電采樣 +24V 備電采樣 +5V 主電采樣 輸出 +24V 輸出 +5V 地線 29 圖 318 消防聯(lián)動(dòng)裝置 由于本設(shè)計(jì)中，消防聯(lián)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)僅僅是設(shè)計(jì)的一部分，使用在特定環(huán)境時(shí)，其各項(xiàng)參數(shù)都不是恒定的值，但是工作原理大同小異，所以 具體的電阻值及元件型號(hào) 不用選定。 裝置具體見圖 318 所示。 圖 317 電源電路板設(shè)計(jì)圖 消防聯(lián)動(dòng)裝置 消防聯(lián)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中占據(jù)了重要的位置。 (5)具有將備電電池 24V 電壓降到 5V 電壓的電路。 (3)如果主電路發(fā)生故障，及時(shí)切換到備電且不能影響 CPU 正常工作。 綜上所述，電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)電源檢測(cè)控制部分電路，其要完成的任務(wù)如下： (1)檢測(cè)電源部分電壓情況并及時(shí)報(bào)告故障。通常，把穩(wěn)壓電源成為主電，電池成為備電。 單片機(jī)檢測(cè)到火災(zāi)信息后，應(yīng)該能夠自動(dòng)切斷主電源，所以該系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)要求具有備用電源。對(duì)于要求較高的系統(tǒng)，通常電源選擇比較可靠的專業(yè)廠家設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源系統(tǒng)。 電源系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)在實(shí)際開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中占有很重要的位置。 27 圖 316 8243 芯片操作時(shí)序圖 由圖 316 可見，在進(jìn)行輸入 /輸出時(shí)，先通過 P2 口傳送選擇端口及端口操作方式的控制命令，該命令由 PROG 的下跳沿鎖存至 8243 內(nèi)部的指令寄存器和地址譯碼器；而后進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，由 PROG 的上跳沿將數(shù)據(jù)通過指定的端口輸入 /輸出。 因 P2 口既要傳送控制命令，又要輸入 /輸出數(shù)據(jù)，因此 8243 芯片用 PROG腳上的輸出信號(hào)控制 P2 口上兩種性質(zhì)不同的信息的傳輸。在第一種情況下，由 、 指定端口的地址，由 、 規(guī)定端口的工作方式，各位具體的定義見表 34 所示 。 CS 為芯片的片選信號(hào)，低電平有效。 26 圖 315 8243 與 89C51 連接圖 該芯片共有 4 個(gè) 4 位的并行 I/O 端口，即 P P P6 和 P7 口，這四個(gè)端口均可獨(dú)立地設(shè)置或?yàn)檩斎肟诨驗(yàn)檩敵隹凇? 表 33 十六進(jìn)制數(shù)字行代碼表 字型 0 1 2 3 4 5 6 7 共陰極 3F 06 5B 4F 66 6D 7D 07 字型 8 9 A B C D E F 滅 共陰極 7F 6F 77 7C 39 5E 79 71 00 接口芯片 8243 綜合考慮成本投入以及產(chǎn)品特性，本系統(tǒng) 用 8243 芯片擴(kuò)展單片機(jī)的并行I/O 口 。因此，提供給 LED 顯示器的字型代碼正好一個(gè)字節(jié)。使用時(shí)公共陰極接地，這樣陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入低電平的則不點(diǎn)亮。 LED 顯示器中發(fā)光二極管有兩種接法，分別是共陰極接法和共陽極接法。 LED 是發(fā)光二極管的縮寫。 24 圖中 312 中，驅(qū)動(dòng)器的輸入端接 AT89S51 的 ，當(dāng) 輸出高電平“ 1”時(shí)， 7406 的輸出為低電平，使壓電蜂鳴器引線獲得將近 5V 的直流電壓，而產(chǎn)生蜂鳴音 響；當(dāng) 端輸出低電平“ 0”時(shí)， 7406 輸出端升高到約 +5V，壓電蜂鳴器的兩引線間的直流電壓降至接近于 0V，發(fā)音停止。由于該報(bào)警器約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，因此，選擇 TTL 系列集成電路 7406 或 7407 低電平驅(qū)動(dòng)。聲音信號(hào)由專門的語音芯片 PB2130UP002A 提供，由單片機(jī)的 控制。 聲光報(bào)警模塊 數(shù)碼顯示部分選用 BS212共陰數(shù)碼管，報(bào)警電路選用一片 KD9561及放大器、揚(yáng)聲器來構(gòu)成。 8051單片機(jī)的中斷響應(yīng)與中斷返回由 CPU硬件自動(dòng)完成，而中斷處理由軟件完成。 ⑥ 中斷處理過程 中斷處理過程分為三個(gè)階段，即中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。 CPU在執(zhí)行 RETI或讀寫 IE或 IP之后，不會(huì)馬上相應(yīng)中斷請(qǐng)求，至少要在執(zhí)行其它一條指令之后才會(huì) 響應(yīng) 。 2)一種中斷一旦得到響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷不能再中斷它。 ③ 中 斷優(yōu)先級(jí)設(shè)定 MCS51單片機(jī)的中斷分為 2個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)都可以通過中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP中的相應(yīng)位來設(shè)定 。 ② 中斷開放和屏蔽 MCS51單片機(jī)中，設(shè)有一個(gè)專用寄存器 IE（稱為中斷允許寄存器）。中斷源的入口地址分別為：