【正文】 8TTL 門電流。 與 MCS51 兼容 各管腳介紹 VCC：供電電壓。5 個(gè)中斷源 32 可編程 I/O 線 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存 7 儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51 簡(jiǎn)介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。目前市場(chǎng)上銷售的 DTMF 專用芯片集編解碼于一體，MT8880 具有收發(fā)功能。 雙音多頻信號(hào)（ DTMF）是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式的組合構(gòu)成 [6]，每組音頻信號(hào)各有 4 個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共 16 種組合。 MT8880 的內(nèi)部寄存器包括 1 個(gè)狀態(tài)寄存器、 2 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和 2 個(gè)控制寄存器。整合了收發(fā)功能的 MT8880單片機(jī)的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有可變?cè)鲆娴膬?nèi)部放大器的高性能接收器和一個(gè)帶有脈沖計(jì)數(shù)器的發(fā)射器。在雙音頻群模式下 DTMF 信號(hào)可以通過精確的時(shí)序被發(fā)送出去。 DTMF 信號(hào)的接收部分采用 DTMF 信號(hào)接收單片機(jī) MT8870 的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)送部分采用開關(guān)電容進(jìn)行 D／ A 轉(zhuǎn)換發(fā)送 高精度、低畸變的 DTMF[5]信號(hào)。 MT8880 介紹 MT8880 是一個(gè)帶有呼叫處理濾波器的單片 DTMF 信號(hào)收發(fā)器。定義好串行口的工作方式（串行口控制寄存器 SCON字節(jié)地址為 98H，可位尋址），當(dāng)由按鍵輸入或其它需要語音輸出時(shí)，串行口向 CPU 申請(qǐng)中斷，響應(yīng)中斷后， CPU 便可以從串行數(shù)據(jù)中識(shí)別出語音段編號(hào)，輸出語音信號(hào)。 地址（ A0~A7）地址端有兩個(gè)作用，取決于最高（ MSB）兩位 A A6 的狀態(tài)。 外部時(shí)鐘（ XCLK）此端內(nèi)部有下拉元件，不用時(shí)應(yīng)接地。 錄音 6 時(shí) ,它們都呈高阻態(tài) 。 喇叭輸出（ SP+、 SP）這對(duì)輸出端能驅(qū)動(dòng) 16Ω 以上的喇叭。 模擬輸入（ ANA IN）此端即芯片錄音的輸入信號(hào)。 自動(dòng)增益控制（ AGC） AGC 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)器整前置境益以補(bǔ)償話筒輸入電平的寬幅變化，使得錄制變化很大的音量（從耳語到喧嘩囂聲）時(shí)失真都能保持最小。 話筒參考（ MIC REF）此端是前置放大器的反向輸入。 電平觸發(fā)放音（ /PLAYL）此端出現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開始放音。只要 /REC 變低（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)還是正在放音），芯片即開始錄音。 地線（ VSSA， VSSD）芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路也使用不同的地線，這兩個(gè)腳最好在引腳焊盤上相連。 圖 3 TGS202 應(yīng)用電路圖 ISD1420 語音芯片 5 ISD1420 引腳 圖 4 ISD1420 引腳 ISD1420 各引腳及其功能介紹 電源（ VCCA， VCCD）芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并且分別引到外封裝上，這樣可使噪聲最小。如圖 3所示 ,當(dāng) TGS202 探測(cè)到 CO2或 CO 時(shí) ,傳感器的內(nèi)阻變小 ,VA 迅速上升。 圖 2 AD590 應(yīng)用電路圖 TGS202 氣體傳感器 火災(zāi)中氣體煙霧主要是 CO2 和 CO。由于 AD590 是電流型溫度傳感器 ， 他的輸出同絕對(duì)溫度成正比 ，即 1μA/k， 而數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 的輸入要求是電壓量 [2]， 所以在 AD590 的負(fù)極接出一個(gè) 1kΩ的電阻 R 和一個(gè) 100Ω的可調(diào)電阻 W ， 將電流量變?yōu)殡妷毫克腿?ADC0809。 AD590 是美國 Analog Devices 公司生產(chǎn)的一種電流型二端溫度傳感器。 系統(tǒng)芯片 和 器件 的選擇 傳感器介紹 溫度傳感器 AD590 1 溫 度 煙 霧 傳 感 器 2 信 號(hào) 調(diào) 理 器 3 A/ D 轉(zhuǎn) 換 器 6 收 發(fā) 碼 電 路 5 單片機(jī)AT89C51 4 現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警系統(tǒng) 4 要準(zhǔn)確地進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警 ， 選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準(zhǔn)確報(bào)警的前提。聲光報(bào)警模塊由單片機(jī)和報(bào)警電路組成 , 由單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)不同的聲光報(bào)警 (異常報(bào)警、故障報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警 ) 功能。圖中 1, 2, 3 組成數(shù)據(jù)采集模塊 , 4, 5 組成現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警模塊 , 5,6 組成遠(yuǎn)程報(bào)警模塊。 3 2 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 概述 硬件電路主 要包括單片機(jī)電路， 2 路傳感器報(bào)警信號(hào)電路 ,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 語音報(bào)警電路，震鈴檢測(cè)電路、模擬摘機(jī)和 DTMF 解調(diào)電路，以及主備電控制電路部分。目前國內(nèi)廠家多偏重用于大型倉庫、商場(chǎng)、高級(jí)寫字樓、賓館等場(chǎng)所大型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā) , 他們采用集中區(qū)域報(bào)警控制方式 , 其系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高。 WSN 的應(yīng)用前景十分廣闊，在軍事、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)，醫(yī)療護(hù)理、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用價(jià)值，已 經(jīng)引起了許多國家學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。無線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是典型的多傳感器的事件驅(qū)動(dòng)型無線傳感器網(wǎng)絡(luò) WSN，但又具有其特殊要求： 1 系統(tǒng)的可靠性、可信度、必須考慮室內(nèi)多路徑散射、回波、干擾、中斷、碰撞探測(cè)等處理 ； 2系統(tǒng)的最小工作生命周期為 5 年 ； 3 總機(jī)和探測(cè)器間 必須雙向通信 ； 4 報(bào)警信號(hào)的傳輸時(shí)間必須在 10 秒內(nèi) ； 5 系統(tǒng)干擾、故障探測(cè)反映時(shí)間要小于 100 秒。 國內(nèi)外研究狀況 雖然 WSN(Wireless Sensor Networks)正處于完善的迅速發(fā)展時(shí)期，但并沒有妨礙它在各領(lǐng)域的應(yīng)用。而無線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能夠滿足目前要求，它具有安裝容易、快捷、便宜、無需布線、對(duì)建筑物表面的最小破壞性、對(duì)功能變化的易適應(yīng)性等特點(diǎn)。工程試驗(yàn)結(jié)果充分顯示了技術(shù)的可行性和實(shí)現(xiàn)的有效性。 該系統(tǒng)能自動(dòng)完成對(duì)布測(cè)點(diǎn)檢測(cè)，確認(rèn)火警后能自動(dòng)報(bào)警，并顯示火情點(diǎn)，記錄火災(zāi)發(fā)生時(shí)間。 I 目 錄 緒論 ...................................................................................................................................... 1 概述 ........................................................................................................................ 1 國內(nèi)外研究狀況 .................................................................................................... 1 課題研究背景及目的 ............................................................................................ 1 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 3 概述 ....................................................................................................................... 3 系統(tǒng)芯片和器件的選擇 ....................................................................................... 3 傳感器介紹 .................................................................................................. 3 ISD1420 語音芯片 ....................................................................................... 4 MT8880 介紹 ................................................................................................ 6 AT89C51 簡(jiǎn)介 ............................................................................................... 6 系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn) .................................................................................................... 8 系統(tǒng)功能及特點(diǎn) .......................................................................................... 8 MT8880 接收電路的設(shè)計(jì) ............................................................................ 9 發(fā)送電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 10 燈光報(bào)警電路 .............................................................................................11 信號(hào)音檢測(cè)電路 .........................................................................................11 系統(tǒng)總體電路圖 ...................................................