【正文】 高溫度系 數(shù)晶振 預(yù)置 停止 加 1 LSB 置位 / 清零 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 圖 36 引腳及電學(xué)參數(shù)圖 4. A/D 轉(zhuǎn)換器 A/D 轉(zhuǎn)換器用于實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。 MQ—K1 的測(cè)量范圍為 100—10000PPM（ PPM 為體積比例，表示百萬(wàn)分之一），工作環(huán)境的溫度： 10℃ ～ 45℃ ，濕度≤95％。 3. 可燃性氣體傳感器 根據(jù)我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到的可燃性氣體成分，本系統(tǒng)采用的可燃性氣體傳感器的型號(hào)是 MQ—K1，此傳感器對(duì)我們?nèi)粘Ｋ佑|到的煤氣、天然氣和瓦斯的主要成分都比較敏感。上電缺省的分辨率為 12 位精度。配置寄存器可以設(shè)置 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的精度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 l 的預(yù)置值。計(jì)數(shù)器 l 和溫度寄存器被預(yù)置在 55℃ 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 35 所示，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 l。如果是寄生電源供電， DS18B20 將在單線總線上送回 “0”；如果由 VDD 引腳供電，它將送 “1”?？偩€上主機(jī)通過(guò)發(fā)出跳過(guò) (Skip)ROM 的操作約定，然后發(fā)出讀電源命令，可以決定在 DS18B20 總線上是否有需要強(qiáng)上拉。如果幾個(gè) DS18B20 在同一條線上而且企圖同時(shí)變換，那么這一問(wèn)題 將變得特別尖銳。 為了使 DS18B20 能完成準(zhǔn)確的溫度變換，當(dāng)溫度變換發(fā)生時(shí)， I/O 線上必須提供足夠的功率。只要 符合指定的定時(shí)和電壓要求， I/O 將提供足夠的功率。 圖 34 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示出寄生電源電路。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 33 所示。 DS18B20 是 DALLAS 半導(dǎo)體公司推出的一線總線技術(shù)的典型產(chǎn)品。 AT89C52 主要性能特點(diǎn) : 1. 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品指令和引腳完全兼容； 報(bào)警電路 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 2. 8K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器； 3. 1000 次擦寫周期； 4. 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 24MHz； 5. 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； 6. 256x8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； 7. 32 個(gè)可編程 I/O 口線； 8. 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 9. 八個(gè)中斷源； 10. 可編程全雙工串行 UART 通道； 11. 低功耗空閑和掉電模式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。片內(nèi)置通用 8 位 CPU 和FLASH 存儲(chǔ)單元，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。 AT89C52 是美國(guó) ATMEL 公司的低功耗、高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8K 可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和 256Byte 的 RAM。 主控制芯片的選擇 作為一個(gè)系統(tǒng)的控制核心，選擇正確又適 用的芯片很重要 [4]。設(shè)計(jì)框圖如圖 32 所示 。 單片機(jī) AT89C52 溫度傳感器 DS18B20 A/D轉(zhuǎn)換 傳感器調(diào)理電路 可燃?xì)怏w傳感器 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 單片機(jī) AT89C52 控制執(zhí)行電路 報(bào)警電路 液晶顯示模塊GDM0801A 氣體監(jiān)控 電路 在執(zhí)行電路中，我們也采用了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的電路，它由兩個(gè)電阻、 一個(gè)光耦 、一個(gè)三極管 、一個(gè)二極管和一個(gè)繼電器組成 [3]。 報(bào)警及執(zhí)行部分方案設(shè)計(jì) 在報(bào)警電路中，我們采用了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的電路，它由一個(gè)蜂鳴器、一個(gè)三極管和一個(gè)電阻組成，當(dāng)單片機(jī)給它一個(gè)低電平時(shí)，報(bào)警電路就發(fā)出報(bào)警。 圖 31 溫度氣體采集模塊方框圖 顯示部分方案設(shè)計(jì) 常見(jiàn)的顯示方式主要有數(shù)碼管和 LCD 顯示兩種，本系統(tǒng)的顯示電路如用數(shù)碼管顯示則電路會(huì)比較復(fù)雜，且達(dá)不到顯示的要求，因?yàn)閿?shù) 碼管不能用于顯示字符。所獲得的模擬電信號(hào)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換送入 CPU 中處理。 氣體濃度采集電路的設(shè)計(jì)：根據(jù)我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸到的可燃性氣體成分，本系統(tǒng)采用的可燃 性氣體傳感器的型號(hào)是 MQ—K1，此傳感器對(duì)我們?nèi)粘Ｋ佑|到的煤氣、天然氣和瓦斯的成分都比較敏感。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 第 3章 系 統(tǒng)硬件電路 設(shè)計(jì) 溫度氣體信號(hào)采集模塊 本系統(tǒng)的采集部分電路設(shè)計(jì)包括兩部分：溫度采集電路和可燃?xì)怏w濃度采集電路的設(shè)計(jì)。 本章小結(jié) 本章介紹了自動(dòng)化系統(tǒng)的概念機(jī)原理，講述了自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展史及相關(guān)產(chǎn)品。 EBI 系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開(kāi)放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的集成，從現(xiàn)場(chǎng)層、自動(dòng)化層到管理層 [2]。 第四代：網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng) (21 世紀(jì)產(chǎn)品 ) 隨著企業(yè)網(wǎng) Intra 建立，建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)必然采用 Web 技術(shù)，并力求在企業(yè)網(wǎng)中占據(jù)重要位置， BAS 中央站嵌入 Web 服務(wù)器，融合 Web 功能，以網(wǎng)頁(yè)形式為工作模式，使 BAS 與 Intra 成為一體系統(tǒng)。 第三代：開(kāi)放式集散系統(tǒng) (20 世紀(jì) 90 年代產(chǎn)品 ) 隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展， DDC 分站連接傳感器、 執(zhí)行器的輸人輸出模塊，應(yīng)用ON 現(xiàn)場(chǎng)總線，從分內(nèi)部走向設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，形成分布式輸入輸出現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)層，從而使系統(tǒng)的配置更加靈活，由于 onWorks 技術(shù)的開(kāi)放性，也使分站具有了一定程度的開(kāi)放規(guī)模。 BAS 由 4 級(jí)組成，分別是現(xiàn)場(chǎng)、分站、中央站、管理系統(tǒng)。 第二代： DCS 集散控制系統(tǒng) (20 世紀(jì) 80 年 代產(chǎn)品 ) 隨著微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成本降低， DGP 分站安裝了 CPU，發(fā)展成直接數(shù)字控制器 DDC。一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)操縱著整個(gè)系統(tǒng)的工作。 自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展歷史及相關(guān)產(chǎn)品簡(jiǎn)介 樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品： 第 一代： CCMS 中央監(jiān)控系統(tǒng) (20 世紀(jì) 70 年代產(chǎn)品 ) BAS 從儀表系統(tǒng)發(fā)展成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)鍵盤和 CRT 構(gòu)成中央站，打印機(jī)代替了記錄儀表，散設(shè)于建筑物各處的信息采集站 DGP(連接著傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備 )通過(guò)總線與中央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動(dòng)化系統(tǒng)。它的特征是 “集 中管理分散控制 ”，即用分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置 (DDC)完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù)，克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。 7. 設(shè)備管理：包括設(shè)備檔案、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表和設(shè)備維修管理等。 5. 實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。 3. 根據(jù)外界條件、環(huán)境因素 、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使之始終運(yùn)行 于最佳狀態(tài)。 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下： 1. 自動(dòng)監(jiān)視并控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停，顯示或打印當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。根據(jù)我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， BAS 又可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。 圖 11 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)總的結(jié)構(gòu)原理框圖 單片機(jī) AT89C52 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 LCD顯示電路 溫度監(jiān)控電路 氣體監(jiān)控電路 氣體監(jiān)控 電路 報(bào)警及執(zhí)行電路 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 第 2章 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng) (BuidingAutomationSystem 簡(jiǎn)稱 BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制等，以提供一個(gè)既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。當(dāng)采集到的氣體濃度超出正常值時(shí)， CPU 便啟動(dòng)報(bào)警電路及外部設(shè)備控制執(zhí)行電路，該部分電路主要由蜂鳴器及繼電器構(gòu)成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)可燃性氣體濃度超標(biāo)時(shí)的報(bào)警和排氣工作。對(duì)于環(huán)境中溫度及氣體濃度，則通過(guò)數(shù)字溫度傳感器及可燃性氣體傳感器來(lái)獲取。 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的總體方案 本系統(tǒng)包含了六個(gè)小的電路塊，其中復(fù)位電路的工作方式是采用上電自動(dòng)復(fù)位，用來(lái)對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)做好工作前的準(zhǔn)備，一上電就使得中央處理器 CPU 和系統(tǒng)中的其它部件都處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用軟件應(yīng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，按統(tǒng)一的格式向外提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。 80 年代以來(lái)，單片機(jī)發(fā)展迅速，各類新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了許多高性能新型機(jī)種，現(xiàn)已成為自動(dòng)化和各類控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)之一。由集成電路構(gòu)成的各種自動(dòng)控制，自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)顯示電路遍及各種電子產(chǎn)品和設(shè)備，單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱為單片機(jī)，又稱為微控制器，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支。而在居民住宅區(qū)、機(jī)房、辦公室等小型防火單位，需要設(shè)置一種單一或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、廉價(jià)實(shí)用的火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警裝置，因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的火災(zāi)報(bào)警器是非常必要的。s life, because the canned coal gas, liquefied petroleum gas and natural gas is flammable and explosive substances, if revealed, at any time may make people life and a great loss of property. 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） III Considering that most families have more security problems, people are in need of a sleeve used to prevent accidents of environmental monitoring systems, and fire alarm system is specially designed to solve these problems. The device can always monitor your kitchen temperature and bustible gas concentration, when the detected gas e xceed the standard will activate the alarm unit and at the same time open the exhaust fan to discharge the inflammable gas out, for the family of the person and the property safety has provided a guarantee. Keywords： Automation system； fire control system； safety 目 錄 摘 要 ....................................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................................ II 第 1 章 緒 論 .........................................................................................................................3 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì) ...........................................................................................3 研究概況 ....................................................................................................................3 發(fā)展趨勢(shì) ............................................................................