【正文】 09C離子型感煙探測器，內(nèi)部有微量的放射性物質(zhì)媚(Am)241，探測器被金屬電極覆蓋，放射能不會泄露。有效地探測煤氣、液化石油氣、然氣、一氧化碳等多種可燃性氣體的微量泄漏。而氣敏式傳感器是探測空氣中某些可燃氣體的成分，所以在火災(zāi)探測方面，氣敏式傳感器性能并不如離子式傳感器。離子型煙霧探測器是通過相當于煙敏電阻的電離室引起的電壓變化來感知煙霧粒子的微電流變化裝置。該傳感器常用于家庭和工廠的氣體泄漏裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。它將氣體種類及其與濃度有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換成電信號，根據(jù)這些電信號的強弱就可以獲得與待測氣體在環(huán)境中的存在情況有關(guān)的信息，從而可以進行檢測、監(jiān)控、報警；還可以通過接口電路與計算機組成自動檢測、控制和報警系統(tǒng)。它主要包括半導(dǎo)體氣敏傳感器、接觸燃燒式氣敏傳感器和電化學(xué)氣敏傳感器等，其中用的最多的是半導(dǎo)體氣敏傳感器。另一類悶燒火災(zāi)發(fā)生后，產(chǎn)生了大量的稍大的煙霧粒子，光電煙霧報警器會比離子煙霧報警器先報警，這類場所建議安裝光電煙霧報警器。如果火災(zāi)發(fā)生后，產(chǎn)生了大量的煙霧的微小粒子，離子煙霧報警器會比光電煙霧報警器先報警。兩種傳感器的比較:離子煙霧報警器對微小的煙霧粒子的感應(yīng)要靈敏一些，對各種煙能均衡響應(yīng)；而前向式光電煙霧報警器對稍大的煙霧粒子的感應(yīng)較靈敏，對灰煙、黑煙響應(yīng)差些。 煙霧傳感器的選擇（１）煙霧傳感器的比較分析①. 離子式煙霧傳感器該煙霧報警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運用到各消防報警系統(tǒng)中，性能遠優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報警器。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。ｉ負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。ｇ在9位分辨率時最多在 ，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快?！?。ｄDS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。ｂ2獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（２）關(guān)于DS18B20DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼 封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等。ｆ價格如保，使用是否方便。ｄ在被測對象溫度隨時間變化的場合，測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求。ｂ測溫范圍的大小和精度要求。差定溫式探測器一般多是膜盒式或熱敏半導(dǎo)體電阻式等點型組合式探測器。③. 差定溫式探測器。它也有線型和點型兩種結(jié)構(gòu)。②. 差溫式探測器。它有線型和點型兩種結(jié)構(gòu)。①. 定溫式探測器。本文僅探討現(xiàn)場溫度與煙霧這兩項與火災(zāi)的發(fā)生相關(guān)的指標的檢測，其他與火災(zāi)相關(guān)的因素本文未予探討。復(fù)合型火災(zāi)探測器即使能夠?qū)煞N或兩種以上的火災(zāi)參數(shù)做出響應(yīng)的探測器?？扇細怏w火災(zāi)探測器是對探測的單一或者多種可燃氣體濃度做出響應(yīng)的探測器。（4）可燃氣體火災(zāi)探測器?；馂?zāi)燃燒時會產(chǎn)生火焰，并伴隨著發(fā)射出各種輻射光線。根據(jù)測量依據(jù)的不同，可以把感溫型火災(zāi)探測器分為定溫型、差溫型和差定溫型三種類型。在火災(zāi)起火燃燒過程中會產(chǎn)生大量的熱量，使周圍的溫度急劇升高。光電感煙型探測器是基于煙霧粒子對光線產(chǎn)生散射、吸收原理而做成的煙霧探測器。其中離子感煙型探測器是利用煙霧對具有放射性性質(zhì)的镅241的影響，從而通過檢測電路檢測其反應(yīng)，并做出響應(yīng)。（1）感煙型火災(zāi)探測器。火災(zāi)探測器根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象可以分為：感溫型、感煙型、圖光型、感聲型、氣敏型五大類。其特點是實時性，準確性。 傳感器的選擇火災(zāi)探測器是火災(zāi)報警系統(tǒng)的現(xiàn)場探測部件，它的好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)是否正常運行，它是整個系統(tǒng)最為重要的部件，是識別火災(zāi)是否發(fā)生的專門儀器。不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。因此可以用查詢方式，測試EOC的狀態(tài)，即可確認轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送?？蓳?jù)此設(shè)計一個延時子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。①. 定時傳送方式對于一種A/D轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標是已知的和固定的。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認A/D轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。當OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。下降沿啟動 A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。GND：地。REF（+）、REF（）：基準電壓。CLK：時鐘脈沖輸入端。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。START： A/D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換）。D0～D7：8位數(shù)字量輸出端。（4）外部特性（引腳功能）ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說明各引腳功能。⑦. 低功耗，約15mW。⑤. 模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準。32 ADC0809芯片的引腳圖③. 轉(zhuǎn)換時間為100μs(時鐘為640kHz時)，130μs（時鐘為500kHz時）。ADC0809由8路模擬開頭、地址鎖存與譯碼器、8位A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成，芯片引腳圖如圖32所示,主要特性：①. 8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。（2）關(guān)于ADC0809ADC0809是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。加之內(nèi)部含有三態(tài)輸入緩沖電路，可直接與各種微處理器連接，且無須附加邏輯接口電路，內(nèi)部設(shè)置的高精參考電壓源和時鐘電路，使它不需要任何外部電路和時鐘信號，就能完成A/D轉(zhuǎn)換功能，應(yīng)用非常方便。美國Analog Device公司生產(chǎn)的8位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換速率高，自帶三態(tài)輸出緩沖電路，可直接與各種典型的8位或16位的微處理器相連而無需附加邏輯接口電路，且能與CMOS及TTL兼容。位數(shù)越高，其分辨率也越高，但價格也越貴。選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的條件：① 轉(zhuǎn)換速率sps：1秒內(nèi)轉(zhuǎn)換多少次，有200Ksps的，1Msps的等；② 分辨率bit：一次轉(zhuǎn)換的帶寬，比如12bit，16bit，8bit等；③ 輸入信號范圍：可轉(zhuǎn)換的最大信號和最小信號范圍；④ 電源電壓：工作電源是多少伏，是否區(qū)分模擬和數(shù)字電源；⑤ 輸出接口：是并行數(shù)據(jù)總線、SPI、還是其它總線等，數(shù)據(jù)輸出速率是多少；⑥ 封裝：是DIP直插的，還是SO貼片的，還是其他封裝的等；⑦ 參考源：參考源是單一參考源，還是多參考源，參考電壓使多少等；⑧ 輸入通道：是單通道轉(zhuǎn)換，還是多通道轉(zhuǎn)換等；⑨ 功耗：功耗也是需要考慮的問題之一。在遙感中常用于圖象的傳輸，存貯以及將圖象形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的處理。例如，對圖象掃描后，形成象元列陣，把每個象元的亮度（灰階）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字表示，即經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，構(gòu)成數(shù)字圖象。芯片可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程，其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口。（2）關(guān)于AT89C51本設(shè)計的控制芯片使用的是ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51，AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM）和128字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C51單片機應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，且適合民用、商用，用途更廣泛。在單片機實現(xiàn)的功能中，將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號做數(shù)字濾波，再進行線性化處理，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煙霧濃度，并進行相應(yīng)處理。由于內(nèi)部RAM的存在，可以減少I/O擴展芯片、鎖存器及片外RAM等等，使整個設(shè)計顯得簡單明了。單對AT89C51來說，在實際電路中可以直接互換8051和8751，替換8031只是第31腳有區(qū)別，8031因內(nèi)部沒有ROM，31腳需接地（GND），單片機在啟動后就到外面程序存儲器讀取指令；而8051/8751/89C51因內(nèi)部有程序存儲器，31腳接高電平（Vcc），單片機啟動后直接在內(nèi)部讀取指令。寫入單片機內(nèi)的程序還可以進行加密，這又很好地保護了你的勞動成果。在眾多的51系列單片機中，要算ATMEL公司的AT89C51更實用，因他不但和8051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的4K程序存儲器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，在眾多的51系列單片機中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更實用，因他不但和8051指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的4K程序存儲器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，一般專為 ATMELAT89Cx做的編程器均帶有這些功能。后來很多芯片廠商以各種方式與Intel公司合作，也推出了同類型的單片機，如同一種單片機的多個版本一樣，雖都在不斷的改變制造工藝，但內(nèi)核卻一樣，也就是說這類單片機指令系統(tǒng)完全兼容，絕大多數(shù)管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什么保密性可言。8031片內(nèi)不帶程序存儲器ROM，使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路373，外接的程序存儲器多為EPROM的2764系列。主程序是一個無限循環(huán)體，其流程是：首先在上電之后系統(tǒng)的各部分包括單片機各個端口輸入輸出的設(shè)置、外圍驅(qū)動電路和數(shù)據(jù)存儲電路等完成初始化，其次是對芯片內(nèi)的程序進行初始化，接下來執(zhí)行火災(zāi)報警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，數(shù)據(jù)通信任務(wù)和查詢判斷任務(wù)。為了降低誤報率，系統(tǒng)采用多次采集、多次判斷的方法。 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)為了便于系統(tǒng)維護和功能擴充，采用了模塊化程序設(shè)計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調(diào)用實現(xiàn)的。其主要由煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序、溫度傳感數(shù)據(jù)采集程序、聲光報警程序等三個部分組成，其中，煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序完成對煙霧濃度的采集并進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；溫度采集程序顯示對現(xiàn)場的溫度進行采集；系統(tǒng)的工作原理是：先通過傳感器 (包括溫感和煙感)將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，調(diào)理電路將傳感器輸出的電信號進行調(diào)理(放大、濾波等)，使之滿足A/D轉(zhuǎn)換的要求 ,最后由A/D轉(zhuǎn)換電路,完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，單片機判斷現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)。圖23為火災(zāi)報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如果大于則啟動報警電路發(fā)出報警聲音和顯示非正常狀態(tài)，反之則為正常狀態(tài)。溫度信號或者煙霧濃度信號采集電路將溫度信號或者煙霧濃度信號以數(shù)字信號的形式送入單片機。本設(shè)計一單片機作為控制系統(tǒng)的核心，以傳感器作為其測溫裝置，來實現(xiàn)火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計。且由于其體積小、操作維護方便、成本低廉等,具有廣闊的應(yīng)用前景。一旦真出現(xiàn)火災(zāi)(煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常)時，能立即發(fā)出聲光警報。當環(huán)境出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)時，能發(fā)出異常報警信號，引起人們注意，盡可能避免火災(zāi)的發(fā)生。當系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障時，能發(fā)出故障報警信號。本文設(shè)計的用于小型防火單位的單片機火災(zāi)報警系統(tǒng)具有以下特點:（1）能對室內(nèi)煙霧（CO2，CO）及溫度突變進行報警,具有聲、光雙重報警功能。它通過不斷的向現(xiàn)場發(fā)射巡檢信號來監(jiān)視現(xiàn)場的溫度、煙霧濃度等，并不斷反饋給報警控制器，控制器將接到的信號與內(nèi)存的正常整定值比較、判斷確定是否有火災(zāi)的發(fā)生。方案涉及到現(xiàn)場溫度的檢測，煙霧濃度的檢測，信號的采集與對比，聲音報警，不同險情的不同燈光顯示等。對于這類火災(zāi)我們只能從根本上采取措施杜絕一切可能產(chǎn)生火災(zāi)的因素，否則后果不堪設(shè)想。對這一類火災(zāi)如果提高警惕，及時發(fā)現(xiàn)，就能夠有效控制火災(zāi)的發(fā)生。目前復(fù)合型火災(zāi)報警系統(tǒng)有感溫感煙型、感煙感光型、感溫感光型等多種形式。根據(jù)感應(yīng)的敏感波長，可以將感光型火災(zāi)報警系統(tǒng)分為對波長較短的光輻射敏感的紫外報警系統(tǒng)和對波長較長的光輻射敏感的紅外報警系統(tǒng)。（2）感煙型火災(zāi)報警系統(tǒng)感煙型火災(zāi)報警系統(tǒng)主要有激光感煙式、光電感煙式和離子感煙式等。火災(zāi)報警系統(tǒng)除了具有預(yù)防報警之外，還有遙控檢測功能，它能夠根據(jù)總臺的監(jiān)測預(yù)防的要求而有所對其功能模塊進行遠程調(diào)節(jié)。傳感器
放大電路
A/D轉(zhuǎn)換
單片機
狀態(tài)指示燈
聲音報警
LCD顯示
按鍵
串口接口
電子盤
溫度傳感器
圖22 智能火災(zāi)報警系統(tǒng)框圖火災(zāi)報警系統(tǒng)，一般由火災(zāi)探測器、聯(lián)動單元和控制器三部分組成?；馂?zāi)探測器通過對火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象——氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測，將探測到的火情信號轉(zhuǎn)化成火警電信號傳遞給火災(zāi)報警控制器。起火過程曲線如圖21所示。起火過程中，起初和陰燃兩個階段所占的時間比較長，雖然產(chǎn)生大量的煙霧，但是環(huán)境溫度不太高，若探測器就應(yīng)該從此階段開始進行探測，就可以火災(zāi)損失控制在最小限度。通過大量的研究表明陰燃是誘發(fā)火災(zāi)的重要原因。其中的氣溶膠、煙霧、火焰和熱量都稱為火災(zāi)參量，通過對這些參量的測定便可確定是否存在火災(zāi)。同時，發(fā)出含有紅、紫外線的火焰，散發(fā)出大量的熱量。在產(chǎn)生氣溶膠的同時，產(chǎn)生分子較大的液體或固體微粒，稱為煙霧?？扇嘉镆詺鈶B(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種形態(tài)存在，助燃物通常是空氣中的氧氣。上位機將通過程序訪問ACCESS數(shù)據(jù)庫，將查詢到的當前及歷史信息通過RS232串口發(fā)送到下位機并顯示。解析出相應(yīng)的預(yù)存于FLASH電子盤中16點陣漢字庫中的漢字字模，將取出的漢字字模數(shù)據(jù)輸出內(nèi)藏HD61202及其兼容控制驅(qū)動器圖形液晶顯示模塊的大屏幕液晶顯示器LCD（分辨率128*64）中顯示，并可根據(jù)上翻下翻按鍵查詢歷史信息，還可按消音見取消報警聲音。 火災(zāi)顯示盤控制器軟件設(shè)計的研究內(nèi)容火災(zāi)顯示盤，即采用聲、光等方式將從火災(zāi)探測器