【正文】 Jia!=0 amp。} while(SET!=0 amp。delayt(300)。show()。shezhi[0]=yuxian。yuxian。 while(Jian==0){if(yuxian==0)break。 ys=js。shezhi[3]=11。(ts0)) //設(shè)置溫度報(bào)警值 { shezhi[1]=11。 while((ys0)amp。ts=js。圖43 報(bào)警值設(shè)置程序流程圖系統(tǒng)自動報(bào)警子程序如下：void czhi(void) // { js=1000。按“加”和“減”鍵進(jìn)行報(bào)警值的遞增、遞減設(shè)置，長按設(shè)置按鍵表示確認(rèn)設(shè)置并退出，若用戶在進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)持續(xù)6秒沒有動作，系統(tǒng)則自動退出到正常狀態(tài)?！霸O(shè)置”鍵處于按下狀態(tài)時(shí)，顯示當(dāng)前所設(shè)置的煙霧級別與溫度報(bào)警值，釋放后則默認(rèn)進(jìn)入煙霧報(bào)警級別設(shè)置，數(shù)碼管只顯示當(dāng)前煙霧級別。煙霧濃度分為6個(gè)級別（0~5），P0^1為設(shè)置鍵，當(dāng)檢測到啟動設(shè)置報(bào)警值按鍵被按下時(shí)，則系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置程序。} //不報(bào)警} 報(bào)警值設(shè)置的程序 系統(tǒng)初始化后，用戶可以根據(jù)自己修要對報(bào)警值進(jìn)行設(shè)置，溫度的設(shè)置值為整數(shù)，設(shè)置的是溫度的實(shí)際值。Ledybj=1。 } }//判斷是否報(bào)警 else{Ledzc=0。Ledybj=1。 Ledzc=1。Delay(15)。Ledrbj=1。sound()。Ledybj=1。 Ledzc=1。Delay(15)。Ledrbj=1。}else Ledybj=1。 if(disdata[0]=yuxian){Ledybj=0。Md=0。 } if(sign==0) //非手動報(bào)警 { Ledzc=1。p07=1。 p05=1。Delay(15)。p06=1。sound()。p07=1。 //紅色 p05=1。Delay(15)。p06=1。系統(tǒng)自動報(bào)警子程序如下：void Baoj(){ if(temp=tuxian || sign==1 || ywu=ybz) { Md=0。} //1秒鐘內(nèi)兩次按下表示手動報(bào)警}當(dāng)煙霧濃度或溫度值超過報(bào)警限設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動報(bào)警，蜂鳴器發(fā)聲，對應(yīng)通道的燈亮起，綠燈滅掉，以提示操作人員采取安全對策或自動控制相關(guān)安全裝置，從而保障生產(chǎn)安全，避免火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。 while(SD==0){sign=1。xianshi()。報(bào)警時(shí)蜂鳴器發(fā)聲，3個(gè)通道的燈輪流閃亮，同時(shí)啟動馬達(dá)自救工作。圖42 報(bào)警程序流程圖報(bào)警程序分為手動報(bào)警和自動報(bào)警，用戶可以自己啟動報(bào)警程序，也可以由系統(tǒng)自動報(bào)警。//取反可變成共陰數(shù)碼管顯示 Delay(200)。 P1=~led_[key]。key=3。pbi。數(shù)據(jù)顯示子程序如下：void xianshi() //將disdata[ ]里的溫度數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上顯示{ int key=0。} 數(shù)據(jù)顯示的程序 為了將煙霧級別與溫度數(shù)據(jù)在數(shù)碼管中分開，設(shè)計(jì)中把煙霧級別現(xiàn)在是第一個(gè)數(shù)碼管，第二個(gè)數(shù)碼管顯示“”將其分開，第三四個(gè)數(shù)碼管分別顯示溫度的個(gè)位十位。 disdata[3]=(t%100)/10。 } temp0=t。 if(ywu80)disdata[0]=4。 if(ywu20)disdata[0]=2。 { if(ywu=0)disdata[0]=0。temp是用于判斷是否報(bào)警用的。煙霧等級數(shù)據(jù)放在disdata[0]中，由主函數(shù)里的xianshi()函數(shù)調(diào)用。 // TR0=1。 TH0=(Time)/256。is=0。 is++。因此本設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)有良好的時(shí)效性，不會因主程序的運(yùn)行而影響對數(shù)據(jù)的處理。系統(tǒng)初始化成功后便開始接受中斷申請，定時(shí)中斷間隔時(shí)間為65乘以16毫秒即約1秒左右對煙霧數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行一次采樣，然后把數(shù)據(jù)送入主程序的顯示函數(shù)中等待中斷退出然后顯示。 //檢查是否啟動設(shè)置報(bào)警值 if(Jia==0 || Jian==0)jingque()。 //顯示溫度和煙霧數(shù)據(jù) if(SD==0)sdong()。主函數(shù)程序如下： void main() { sysrest()。然后進(jìn)入主程序的死循環(huán)中，不斷循環(huán)執(zhí)行四項(xiàng)功能：顯示數(shù)據(jù)、判斷是否手動報(bào)警、判斷是否要設(shè)定報(bào)警值、判斷是否需要顯示精確值。圖39 功能控制鍵電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主函數(shù)的程序火災(zāi)報(bào)警器主程序流程圖如圖41所示。：限值減鍵，按此鍵當(dāng)前設(shè)定項(xiàng)報(bào)警限值逐減。功能控制鍵電路如圖39所示，4個(gè)鍵定義如下：：手動報(bào)警鍵，按此鍵可以手動啟動報(bào)警功能。、單片機(jī)的P0口接上拉電阻。黃燈亮表示環(huán)境中煙霧濃度超過報(bào)警限值，若同時(shí)亮，說明溫度和煙霧都超過了設(shè)定的報(bào)警限值，即可能會發(fā)生火災(zāi)，提醒用戶盡快采取相應(yīng)措施。綠燈亮表示室內(nèi)環(huán)境處于正常狀態(tài)，環(huán)境中沒有火災(zāi)危險(xiǎn)。七段數(shù)碼管電路圖如圖37所示。 本系統(tǒng)顯示用的4位七段共陽數(shù)碼管由數(shù)碼管專用數(shù)碼驅(qū)動芯片74HC245驅(qū)動，P2為數(shù)據(jù)段碼輸出口，74HC245的B0至B7分別接數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp，、分別控制4位數(shù)碼管的亮滅。在本系統(tǒng)中，對LED進(jìn)行的是動態(tài)掃描，除了給顯示器提供段的輸入之外，還要對顯示器進(jìn)行位控制。如圖36所示。圖35 聲音報(bào)警電路在報(bào)警的同時(shí)，設(shè)計(jì)加入了一個(gè)自救電路，煙霧濃度過高時(shí)，可以通過電機(jī)把煙霧抽去，使室內(nèi)煙霧濃度降低。蜂鳴器為無源蜂鳴器，低電平時(shí)發(fā)出聲音，當(dāng)室內(nèi)可燃性氣體濃度、煙霧濃度或溫度超過設(shè)定的限定值時(shí)，三極管導(dǎo)通，揚(yáng)聲器發(fā)出蜂鳴報(bào)警，直到有工作人員將電路斷開，或煙霧、溫度降到限值以下。ADC0832電路圖如圖34所示。圖33 MQ2基本電路 A/D轉(zhuǎn)換ADC0832電路A/D轉(zhuǎn)換電路在本設(shè)計(jì)中采用的是數(shù)模轉(zhuǎn)換常用芯片ADC0832，煙霧傳感器的輸出端接到ADC0832的CH0。這種傳感器具有輕微的極性，在滿足傳感器電性能要求的前提下，為更好利用傳感器的性能，還需要通過滑動變阻器的調(diào)節(jié)與校準(zhǔn)，才能得到精確的煙霧信號。當(dāng)采集到電壓后經(jīng)過AD模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。氣敏元件共有6只針狀管腳，其中4個(gè)用于信號取出，2個(gè)用于提供加熱電流。在外部供電的方式下應(yīng)注意GND引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)溫度，讀取的溫度總是85℃。本設(shè)計(jì)采用的是外部電源供電方式，連接圖如圖32所示?！?；當(dāng)VDD端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源。復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位，本設(shè)計(jì)使用的是上電復(fù)位方式，上電復(fù)位電路圖如圖31所示。開機(jī)瞬間RST引腳獲得高電平，隨著電容C1的充電，引腳的高電平將逐漸下降。表24 ADC0832功能表MUX AddressChannelSGL/ODD/SIGN0100+01+3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) AT89S52復(fù)位電路復(fù)位是使單片機(jī)或系統(tǒng)恢復(fù)某種確定的初始狀態(tài)。第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。當(dāng)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，CS使能端應(yīng)置于低電平并且保持到轉(zhuǎn)換結(jié)束。由于DO端與DI端在通信時(shí)未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可將DO和DI并在一根數(shù)據(jù)線上使用。其引腳如圖28所示。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32μS，有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能好。表23 74HC245功能表InputInput/OutputOEDIRAnBnLLA=BInputLHInputB=AHXZZH：高電平L：低電平X：懸空 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0832ADC0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。如果DIR=“0”、OE=“0”則B1輸入，對應(yīng)A1輸出。圖27 74HC245引腳圖第1腳DIR，為輸入輸出端口轉(zhuǎn)換用。因此可驅(qū)動本設(shè)計(jì)使用的數(shù)碼管。 數(shù)碼管驅(qū)動芯片74HC24574HC245是數(shù)碼管的總線驅(qū)動器，典型的CMOS型三態(tài)緩沖門電路，74HC245引腳圖如圖27。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。這就是MQ2型燃性煙霧傳感器檢測可燃煙霧的基本原理。例如遇到可燃?xì)怏w（如CH4等）時(shí)，原來吸附的氧脫附，而由可燃煙霧以正離子狀態(tài)吸附在二氧化錫半導(dǎo)體表面；氧脫附放出電子，煙霧以正離子狀態(tài)吸附也要放出電子，從而使二氧化錫半導(dǎo)體導(dǎo)帶電子密度增加，電阻值下降。當(dāng)與煙霧接觸時(shí)，如果晶粒間界處的勢壘受到該煙霧的調(diào)制而變化，就會引起表而電導(dǎo)率的變化。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。③ 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此在對DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。② 在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)使電源電壓保持在5V左右。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500μs，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60μs左右，后發(fā)出60～240μs低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。根據(jù)DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個(gè)步驟:每一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位；復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM 指令；最后發(fā)送RAM指令。第8個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。暫存存儲器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前2個(gè)字節(jié)是測得的溫度信息，第1個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低8位，第2個(gè)字節(jié)是溫度的高8位。表22 轉(zhuǎn)換后得到的12位數(shù)據(jù)表22是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù),存儲在18B20的2個(gè)8bit的RAM中,二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0℃,則這5位為0,，如果溫度小于0℃，則這5位為1。DS18B20的管腳排列如圖25所示。DS18B20和DS18B22使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測溫系統(tǒng)?？梢赃x擇更小的封裝方式,更寬的電壓適用范圍分辨率設(shè)定及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。DS18B20可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度為177?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。他的測量溫度范圍為55～+125℃,在10～+85℃范圍內(nèi),精度為177。DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。原理圖如圖24。采用了外部供電的鏈接方式，而總線必須鏈接上拉電阻，線總線在空置狀態(tài)時(shí)，都是一直處于高電平。AT89S52的實(shí)物圖如圖23所示。不斷發(fā)展的半導(dǎo)體工藝也讓該單片機(jī)的功耗不斷降低。根據(jù)多方面的比較，本設(shè)計(jì)選用ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)作為控制器。在單片機(jī)完成這些工作的過程中，尤其是信號處理中，比較濃度值后送入顯示的軟件實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，要求單片機(jī)具備較快的運(yùn)算速度，使檢測人員能夠較準(zhǔn)確地觀測到煙霧濃度，并根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。表 21 各口線的特殊功能和信號名稱口線 特殊功能 信號名稱 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 外部中斷0輸入口 外部中斷1輸入口 T0 定時(shí)器0外部輸入口 T1 定時(shí)器1外部輸入口 寫選通輸出口 讀選通輸出口 主要元件的選型 AT89S52單片機(jī)在火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是其核心部件。在使用8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，P2 口送出高八位地址。對P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。：SCK（用于系統(tǒng)編程）。：MOSI（用于系統(tǒng)編程）。引腳號的第二功能：：T2（用于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。對P0端口寫如“1”時(shí)，引腳用作于高阻抗輸入。圖22 AT89S52引腳圖VCC : 電源GND: 地P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。整體電路的框圖如圖21所示。當(dāng)系統(tǒng)檢測到危險(xiǎn)信號時(shí)，系統(tǒng)自動啟動自救工作，減輕火災(zāi)帶來的危害?；馂?zāi)探測器通過對火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象——?dú)猓ㄈ紵龤怏w）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）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(bào)警控制器。在進(jìn)行功能選擇時(shí)不影響報(bào)警功能與數(shù)據(jù)采集功能。對溫度以及煙霧的設(shè)置能按照用戶的意愿進(jìn)行設(shè)置。 論文主要工作本論文主要的工作就是以電阻式煙霧傳感器MQ2和溫度傳感器DS18B20以及單片機(jī)技術(shù)為核心并與其他電子技術(shù)相結(jié)合而設(shè)計(jì)出一種技術(shù)水平相對較好的智能火災(zāi)報(bào)警器。為了減輕火災(zāi)帶來的危害，就必須對現(xiàn)場環(huán)境中的煙霧和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，嚴(yán)密精確無誤的監(jiān)測環(huán)境中煙霧的濃度和環(huán)境溫度，并且及早發(fā)現(xiàn)事故存在的安全隱患，在火災(zāi)前期采取有效措施。隨著我國科技技術(shù)水平的進(jìn)步，各種現(xiàn)代化寫字樓對火災(zāi)報(bào)警以及自動滅火系統(tǒng)提出了越來越高的要求。它是發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，在任何時(shí)間、建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)用材料的多樣性，各類工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，易燃材料增多，加之人們生活環(huán)境和生活方式的變革，火災(zāi)的危險(xiǎn)性日益增加，火災(zāi)次數(shù)、火災(zāi)造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失逐漸增多。在火災(zāi)前期做好保護(hù)工作，對保衛(wèi)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)，防止火災(zāi)引起燃燒、爆炸等事故造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及生命安全，起著關(guān)鍵作用。 Singlechip microp