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火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計方案-文庫吧資料

2025-05-12 01:12本頁面
  

【正文】 式接受數(shù)據(jù)的流程圖如下:開始關(guān)閉所有中斷接收中斷取出緩沖數(shù)據(jù)置位RRB位開所有中斷返回中斷 圖46 中斷方式接受數(shù)據(jù)的流程圖 從節(jié)點軟件設(shè)計 從節(jié)點主要負(fù)責(zé)信息的采集,即通過從節(jié)點上的溫度傳感器、氣體和煙霧濃度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,將采集到的信息傳輸給主節(jié)點。隨后,通過置位命令寄存器的相應(yīng)標(biāo)志位 RRB, 發(fā)送一個釋放接收緩沖器的命令。SJA1000已接收一組報文, 而且報文已通過驗收濾波并放在接收 FIFO 緩沖器中, 那么將會產(chǎn)生一個接收中斷。節(jié)點報文的發(fā)送主要是通過發(fā)送子程序執(zhí)行的,在發(fā)送的時候,只需要把待發(fā)送的數(shù)據(jù)按照特定的格式組成一幀報文,把它傳輸?shù)絊JAl000的發(fā)送緩沖區(qū)當(dāng)中之后,再啟動SJAl000,進(jìn)行發(fā)送就可以了。初始化主要包括工作方式的設(shè)置、接收濾波方式的設(shè)置、接受屏蔽寄存器(AMR)和接收代碼寄存器(ACR)的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置和中斷允許寄存器(IER)的設(shè)置等。 SJA1000 共有 2 種工作模式: 工作模式和復(fù)位模式。微控制器和 SJA1000 間的狀態(tài)、命令和控制信號的交換都是在控制段內(nèi)進(jìn)行完成的。 CAN控制器的初始化 初始化設(shè)計在CAN總線系統(tǒng)設(shè)計中十分重要,特別是對CAN控制器的初始化尤為重要。 .開始DS1302初始化記錄火災(zāi)發(fā)生時間時間顯示時間圖43 DS1302時鐘電路流程圖 CAN模塊通信電路軟件設(shè)計 火災(zāi)報警器系統(tǒng)中CAN 總線通信軟件設(shè)計的任務(wù)是:實現(xiàn)主節(jié)點和從節(jié)點之間可靠的通信。 時鐘電路軟件設(shè)計 以下是DS1302時鐘電路流程圖,從圖上看出,首先對DS1302進(jìn)行初始化,其次讀取DS1302時間,然后是顯示時間,顯示時間之后,再次返回到讀取時間的那一步,進(jìn)行循環(huán)往復(fù),記錄火災(zāi)發(fā)生的時間,以備事后查詢。 LCD1602顯示屏的軟件設(shè)計 液晶模塊需要顯示的內(nèi)容有:從節(jié)點采集到的環(huán)境溫度、環(huán)境的煙霧和氣體濃度以及火災(zāi)發(fā)生的時間。 主節(jié)點軟件設(shè)計 開始 設(shè)計主節(jié)點的整體軟件流程如下圖所示:接收從節(jié)點信息在LCD顯示相關(guān)信息否發(fā)生異常是顯示并保存相關(guān)信息圖41 主節(jié)點整體軟件流程圖 當(dāng)從節(jié)點將采集到的現(xiàn)場環(huán)境的相關(guān)信息數(shù)據(jù)通過CAN實現(xiàn)通信傳輸給主節(jié)點的售后,此時,相關(guān)的信息會在主節(jié)點的顯示屏進(jìn)行顯示出來。從節(jié)點將采集到的現(xiàn)場環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)信息通過CAN通信傳輸?shù)街鞴?jié)點,而主節(jié)點則通過從節(jié)點傳輸過來的信號數(shù)據(jù)是否超過傳感器的閾值,來判斷是否發(fā)生了火災(zāi)。整體實現(xiàn)從節(jié)點對現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)的采集與傳送,主節(jié)點的顯示與報警,并控制執(zhí)行裝置工作等功能。然后根據(jù)各部分的流程圖,結(jié)合主節(jié)點和從節(jié)點所實現(xiàn)的功能再對主、從節(jié)點進(jìn)行詳細(xì)的軟件設(shè)計,進(jìn)一步完善設(shè)計節(jié)點上各功能模塊以及CAN通信的軟件程序。以下是步進(jìn)電機和L298N 雙 H 橋直流電機驅(qū)動板的原理連接圖:圖311 步進(jìn)電機和L298N 雙 H 橋直流電機驅(qū)動板原理連接圖第四章 火災(zāi)報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本章工作主要圍繞基于CAN總線火災(zāi)報警系統(tǒng)軟件的設(shè)計展開。L298N芯片驅(qū)動部分峰值電流2000毫安,完全符合設(shè)計的要求。因為80c51單片機的P0、PPP3的口線,只有10 毫安的輸出驅(qū)動能力,但是28BYJ48步進(jìn)電機在工作的時候所需要的電流需要幾百毫安。目前很多領(lǐng)域,比如說傳真機、數(shù)控機床、打字機等設(shè)備中都大量使用了步進(jìn)電機[16]。步進(jìn)電機的品種規(guī)格十分豐富, 按照它們不同的工作原理和結(jié)構(gòu)可以劃分為以下四種主要型式,分別是特種電機,磁阻式電機,永磁式電機和混合式電機。 步進(jìn)電機有很多它的優(yōu)勢,比如通常不需要任何反饋就可以實現(xiàn)對速度以及位置的控制;不僅有能力和數(shù)組設(shè)備進(jìn)行兼容, 可以對數(shù)字信號進(jìn)行直接的接收,而且位置誤差也不會積累起來。步進(jìn)電機如下圖所示,圖39 28BYJ48步進(jìn)電機示意圖 這個步進(jìn)電機一共有五根引線,他們分別是:紅色、橙色和黃色以及粉色和藍(lán)色等五種顏色。 MQ2可燃?xì)怏w及煙霧傳感器模塊原理圖如下:圖38 MQ2氣體傳感器原理圖 MQ2氣體傳感器相關(guān)規(guī)格參數(shù):A. 標(biāo)準(zhǔn)工作條件B. 環(huán)境條件C. 靈敏度特性 本系統(tǒng)使用步進(jìn)電機進(jìn)行驅(qū)動滅火裝置,當(dāng)主節(jié)點收到由從節(jié)點傳輸回來的數(shù)據(jù)的時候,進(jìn)行判斷,如果氣體和煙霧的濃度或者溫度大于系統(tǒng)設(shè)定的閥值的時候,系統(tǒng)就會報警,對滅火裝置進(jìn)行驅(qū)動。 圖37 DS18B20與80C51的連接圖 可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路設(shè)計 MQ2氣體傳感器,具有比較廣泛的探測范圍,除此之外,它還具有靈敏度高,響應(yīng)恢復(fù)反應(yīng)快速,同時,還具有穩(wěn)定性強,壽命長,以及驅(qū)動電路比較簡單等優(yōu)點。溫度和數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系溫度數(shù)字輸出(二進(jìn)制數(shù))數(shù)字輸出(十六進(jìn)制)+125℃0000011111010000B07D0H+85℃0000010101010000B0550H+℃0000000110010001B0191H+℃0000000010100010B00A2H+℃0000000000001000B0008H0℃0000000000000000B0000H℃1111111111111000BFFF8H℃1111111101011110BFF5EH℃1111111001101111BFE6FH55℃1111110010010000BFC90H 在下圖中,DSl8B20的1腳接地、3腳接電源,2腳DQ是數(shù)據(jù)線引腳。DSl8B20測量溫度時使用特有的溫度測量技術(shù),將被測溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號,測量結(jié)果存入溫度寄存器中。(8)DSl8B20的分辨率可由用戶通過E2PROM設(shè)置為9~12位[11]。(6)報警搜索命令可識別和尋址哪個器件的溫度超出預(yù)定值。(4)每只DSl8B20具有一個獨有的、不可修改的64位序列號,根據(jù)序列號訪問對應(yīng)的器件。0.5℃。 DSl8B20功能特點如下:(1)采用單總線技術(shù),與單片機通信只要一根I/O線,在一根線上掛接多個DSl8B20。各模塊具體的硬件電路設(shè)計如下一一作出詳細(xì)的闡述。對于不同型號的CAN 總線通信的控制器,實現(xiàn)CAN協(xié)議部分電路的功能和結(jié)構(gòu)大部分一樣,但是和微處理器接口部分的方式和結(jié)構(gòu)還是有所差異的。DS1302時鐘電路,主節(jié)點時鐘芯片工作原理圖如圖圖35 主節(jié)點時鐘芯片電路圖 CAN模塊通信電路設(shè)計CAN通信協(xié)議主要是通過CAN 控制器完成的。DS1302工作時,將復(fù)位腳(RST)置為高電平,與此同時將命令信息和8位地址裝入移位寄存器,這樣就可以對任何傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化。 本系統(tǒng)主節(jié)點采用的是DS1302時鐘芯片。在沒有系統(tǒng)電源的情況下,時鐘芯片也能保持時間的走動,因此可以給系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間,來滿足系統(tǒng)對時間各種各樣的要求。1602A與單片機的以總線方式連接,其硬件連接圖如圖所示:圖34 LCD硬件連接圖 時鐘電路設(shè)計 為了方便人們可隨時查詢火災(zāi)事故發(fā)生的時間,本系統(tǒng)設(shè)計了時鐘電路主要用以記錄相關(guān)時間信息。液晶顯示器具有很多優(yōu)點,比如厚度比較薄、方便實現(xiàn)全彩色顯示以及適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動的特點,目前液晶顯示已經(jīng)廣泛應(yīng)用于PDA移動通信工具、數(shù)字?jǐn)z像機、便攜式電腦等很多的領(lǐng)域。與此同時,5個中斷源和串行通信能力也被增加到了其中[4]。 主節(jié)點和從節(jié)點,都用80C51單片機作為微處理器。 主節(jié)點的功能模塊由微控制器MCU(單片機)、CAN通信電路以及時鐘電路、報警電路、液晶顯示屏等外圍電路組成。第三章 火災(zāi)報警系統(tǒng)的硬件設(shè)計 本章任務(wù)是對火災(zāi)報警系統(tǒng)的硬件進(jìn)行設(shè)計,主要闡述了主節(jié)點和從節(jié)點的硬件設(shè)計。各從節(jié)點控制它上面的傳感器和執(zhí)行裝置。綜上可知,當(dāng)從節(jié)點反饋的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)超過系統(tǒng)設(shè)定的閾值的時候,觸發(fā)報警電路,并且這個從節(jié)點控
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