【正文】 基于圖像處理的明火火災(zāi)探測研究[J]．， ，：6~ 11．附錄（1）原理圖（2）原件清單原件名稱個數(shù)1AT89C5112ADC08321340P座148P座15103電位器1633P電容2718小按鍵595V有源蜂鳴器11010K411510歐姆812220歐姆5131141151K41610UF電容117三極管9012418三極管9013119DS18B201204位一體共陽數(shù)碼管121萬用板122電池盒或USB母口123mq2124紅色LED225綠色LED140。我將繼續(xù)前行，去攀登知識的高峰，踏遍學(xué)問的大道，生命不息，奮斗不止！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。最后，我還要感謝我的親人，謝謝你們在遠(yuǎn)方對我的關(guān)心、支持與鼓勵，讓背井離鄉(xiāng)的我依然感受到溫暖。其次，感謝我的同學(xué)們。老師誨人不倦的精神，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，讓我無比欽佩。首先，我要感謝指導(dǎo)老師對我的悉心指導(dǎo)。從最初的選題、寫開題報(bào)告，到后來的初稿、定稿， 并不是一帆風(fēng)順的。第一次獨(dú)自離家求學(xué)，哭過、害怕過，正是因?yàn)橛羞h(yuǎn)方親人的鼓勵支持，身邊老師同學(xué)的關(guān)心幫助，我才能快速的適應(yīng)新的環(huán)境，順利的完成學(xué)業(yè)?；赝^去，仿佛昨日。若要從根本上減少火災(zāi)給人類社會帶來的危害，最基本的還是提高警惕，從思想上重視起來，長期牢固樹立防火減災(zāi)的意識。這樣就能設(shè)定火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的層次功能，自動報(bào)警，遠(yuǎn)程控制，等其他功能。（4）災(zāi)探測報(bào)警的網(wǎng)絡(luò)化火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化指的是火災(zāi)探測報(bào)警系統(tǒng)中應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)通信技術(shù)。（2）全新的火災(zāi)判定依據(jù)從以搜集時間信息為主作為報(bào)警依據(jù)，轉(zhuǎn)為以物性信息與時間信息相結(jié)合作為報(bào)警依據(jù)。 展望現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)信息時代，在科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展中國，自動火災(zāi)報(bào)警的技術(shù)也是日新月異，但是總體看來，新型的制造工藝和數(shù)字化的技術(shù)，還有新型材料的應(yīng)用，增加了系統(tǒng)的能力并且使維護(hù)也變得很方便了，保證了系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行，降低系統(tǒng)的誤操作和信息化、智能化方向發(fā)展。（5）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)沒有聯(lián)網(wǎng)，可以使用GSM模塊進(jìn)行信息的無線傳送，這樣能夠及時將險情信息發(fā)送至消防指揮中心。（4）可以設(shè)置聯(lián)動裝置，當(dāng)有險情發(fā)生時不僅能發(fā)出報(bào)警信號，而且能驅(qū)動相應(yīng)的滅火裝置進(jìn)行滅火，在火災(zāi)發(fā)生的早期及時控制險情的蔓延。（2）本文使用的DS18B20在保證精確度的情況下可以并聯(lián)使用8個，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫。如果系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障，能發(fā)出故障報(bào)警；如果只有一種信號參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)，能發(fā)出異常報(bào)警信號；如果煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常，則說明有火災(zāi)，發(fā)出火災(zāi)警報(bào)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)以聲光的形式發(fā)出報(bào)警。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方面，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。系統(tǒng)使用了8位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832，以通用芯片AT89C51作為系統(tǒng)的控制器?？偨Y(jié)與展望 總結(jié)本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)AT89C51的火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)安全可靠，誤報(bào)率低，操作方便，成本較低。圖57設(shè)定報(bào)警范圍本設(shè)計(jì)可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定報(bào)警的溫度和煙霧濃度的范圍，通道按鈕可以調(diào)節(jié)。圖55火災(zāi)發(fā)生當(dāng)煙霧濃度和溫度同時超標(biāo)，D3，和D4同時發(fā)光，提示人們有火災(zāi)發(fā)生。圖54煙霧濃度過高當(dāng)煙霧濃度過高時，D4發(fā)光，同時D1閃爍，蜂鳴器同樣發(fā)出報(bào)警聲音。圖51 仿真原理圖圖52正常情況如圖52所示，當(dāng)沒有火災(zāi)發(fā)生的時候，數(shù)碼管顯示當(dāng)前的溫度和煙霧濃度，D5為電源指示燈。 Protues仿真原理圖當(dāng)設(shè)定房間發(fā)生火情時，也就是房間一的溫度和煙霧的水平超過傳感器預(yù)設(shè)值。（2）Protues軟件概述Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。中斷入口設(shè)定采樣次數(shù)調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換 達(dá)到設(shè)定次數(shù)？ N采樣值排序 Y求累加的和求累加和的平均值返回圖49濾波程序 功能仿真驗(yàn)證分析本次設(shè)計(jì)首先用KeilC51進(jìn)行編程開發(fā)，然后通過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。確保報(bào)警器的檢測濃度的準(zhǔn)確性，能夠減小錯誤，保證系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行。就是對采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，去掉最大值，然后再去掉最小值，最后計(jì)算剩下的數(shù)據(jù)的平均值。造成更大的偏差。當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為10時，表示煙霧濃度異常，P15口變?yōu)榈碗娖?，P34口變?yōu)榈碗娖?，綠燈亮，蜂鳴器報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為00時，表示正常。當(dāng)兩個寄存器都是0的時候，表示情況是正常的，當(dāng)兩個寄存器有一個是1就說明情況異常，當(dāng)兩個都是1的時候，說明有火災(zāi)發(fā)生。本次的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中使用的是煙霧傳感器MQ2和溫度傳感器DS18B20，在本次論文中設(shè)定的溫度值是60℃%FS。開始流程圖如47所示。（3） DS18B20讀數(shù)據(jù) 圖46讀數(shù)據(jù)時序圖把數(shù)據(jù)線的電位拉高，再做延時處理大約2us，把數(shù)據(jù)線拉低，延時6us，把數(shù)據(jù)線的電平拉高，做延時處理大約4us。然后不斷的重復(fù)上面的過程，直到整個數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。延時45us。如果單片機(jī)接收到了一個低電平，單片機(jī)還是要進(jìn)行延時480us，然后將數(shù)據(jù)線的電平拉高，初始化完成。再將數(shù)據(jù)線電平拉高。然后把蜂鳴器關(guān)掉，同時開啟綠燈，設(shè)置報(bào)警的初值。開始初始化第一次煙霧溫度信號采集判斷報(bào)警？ N Y 第二次煙霧溫度信號采集判斷異常報(bào)警報(bào)警？正常火災(zāi)報(bào)警手動復(fù)位圖41主程序流程圖 主程序初始化流程圖主程序的流程圖如圖42所示，這部分的主要作用是要設(shè)定I/O端口的輸入輸出的狀態(tài)設(shè)定、開中斷、寄存器的初始化等等。當(dāng)初始完成，P2P2P24是高電平，而P25是低電平。系統(tǒng)的程序流程圖見圖41所示。但需要擴(kuò)展程序的時候也很方便。為了使系統(tǒng)方便維護(hù)，自動火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用的是模塊化設(shè)計(jì)程序，這些模塊的作用是通過調(diào)用子程序來實(shí)現(xiàn)的。同時也兼容匯編語言的微操作功能。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)環(huán)境本次論文沒有用匯編語言編寫，采用C語言編寫程序。圖311顯示電路圖312控制電路報(bào)警溫度用按鍵S2，S3，S4來設(shè)置，S2為調(diào)整鍵，按一次可調(diào)整報(bào)警上限溫度值，按兩次可調(diào)整報(bào)警下限溫度值，按三次數(shù)碼管恢復(fù)到正常溫度顯示。這就是動態(tài)顯示。動態(tài)數(shù)碼管是指每個數(shù)碼管的a b c d e f g相同的字母都連接在一起，每個數(shù)碼管的公共端作為片選端子，當(dāng)輸入端子連接到P0時候，P0輸出一個字符，所有的數(shù)碼管都是相同的，但是要看那個數(shù)碼管顯示就要相應(yīng)顯示的數(shù)碼管的片選端子為高電平。共陽極的數(shù)碼管當(dāng)控制端輸入的是低電平相應(yīng)的發(fā)光二極管就會發(fā)光，當(dāng)輸入端是高電平的時候相應(yīng)的二極管就熄滅。按照二極管的連接方式可分為共陰極和共陽極。數(shù)碼管按照發(fā)光二極管的數(shù)量可分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。圖39 光報(bào)警電路 聲報(bào)警電路其電路圖如圖310所示圖310 聲報(bào)警電路 報(bào)警器故障自診斷判斷傳感器電源連接情況，在傳感器的地端串聯(lián)一個電阻R，當(dāng)傳感器正常連接時，電阻和傳感器分壓，此時電阻兩端有微弱的電壓，：如果傳感器電源連接不正常，則會產(chǎn)生斷路，檢測到電阻兩端電壓為0V。連接電路如圖39所示。使用放大器可以是輸入的電阻增大，提高傳感器的靈敏度。 圖37ADC0832 煙霧信號調(diào)理電路 圖38煙霧信號處理模塊煙霧傳感器的處理信號圖38所示，當(dāng)煙霧濃度上升的時候，4(6)腳的電壓上升，使比較器的U電壓升高，當(dāng)電壓大于U+的時候輸出負(fù)電平，這使發(fā)光二極管發(fā)光，提醒監(jiān)視員，有異常情況發(fā)生，同時三極管的基極變?yōu)榈碗娖?，三極管由飽和區(qū)變?yōu)榻刂箙^(qū)，輸出的TTL電平是低電平。當(dāng)?shù)谌齻€時鐘脈沖下降的時候D0(6)開始進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)工作，當(dāng)時鐘信號是第四個的下降沿時候D0開始輸出數(shù)據(jù)的高位DATA7當(dāng)像一個脈沖繼續(xù)輸出直到DATA0，然后開始反向輸出即輸DATA0~DATA7，此次轉(zhuǎn)換結(jié)束。當(dāng)引腳的串行數(shù)據(jù)是0、1的時候零通道接入的是模擬信號的負(fù)相輸入端，一通道接入的是正相。AT89C51晶振電路與復(fù)位電路如圖35，圖36所示。所以，設(shè)計(jì)完全能夠滿足復(fù)位的時間要求。手動復(fù)位是在需要復(fù)位的時候按下按鈕使復(fù)位端子加上高電平，采取的措施是在復(fù)位端和單片機(jī)的單元上接一個按