【正文】 //**/define ds1302_sec_add 0x80 //秒數(shù)據(jù)地址define ds1302_min_add 0x82 //分?jǐn)?shù)據(jù)地址define ds1302_hr_add 0x84 //時(shí)數(shù)據(jù)地址define ds1302_date_add 0x86 //日數(shù)據(jù)地址define ds1302_month_add 0x88 //月數(shù)據(jù)地址define ds1302_day_add 0x8a //星期數(shù)據(jù)地址define ds1302_year_add 0x8c //年數(shù)據(jù)地址define ds1302_control_add 0x8e //控制數(shù)據(jù)地址define ds1302_charger_add 0x90 define ds1302_clkburst_add 0xbe/**/sbit P01=P0^1。在此，我向身邊關(guān)心我的同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意！另外，系里的領(lǐng)導(dǎo)和老師也給了我必要的指導(dǎo)，我也向系和年級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)們表示衷心的感謝！最后感謝學(xué)院對(duì)我這幾年的培養(yǎng)。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。幫助解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的許多問(wèn)題。致 謝在本次研究工作是在我的導(dǎo)師許瑾老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，老師的熱心指導(dǎo)。在這次課程設(shè)計(jì)中，我收獲了很多，也深切體會(huì)到了把知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)踐的快樂(lè)。我覺(jué)得這個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)是最寶貴的，也是我們?cè)诋厴I(yè)后，進(jìn)入社會(huì)所必須的能力。這次設(shè)計(jì)我們得到了很多，我確實(shí)學(xué)到了不少平時(shí)在課堂上所學(xué)不到的知識(shí)，這樣的課程設(shè)計(jì)不論是對(duì)我們的理論知識(shí)還是實(shí)踐能力都有很大的幫助，可以使我們能更快更準(zhǔn)確的掌握專業(yè)方面的理論知識(shí)。整個(gè)設(shè)計(jì)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉、智能化的火災(zāi)報(bào)警器，具有一定的實(shí)用價(jià)值。最后，通過(guò)繪制原理圖，對(duì)Protel 99SE軟件的操作得到更經(jīng)一部的掌握，也對(duì)KEIL編程環(huán)境有了一些了解。首先對(duì)單片機(jī)的了解和應(yīng)用得到了加深。了解了五個(gè)模塊的使用方法和連接方法，能夠從整體上把握智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，主要掌握了C51單片機(jī)C語(yǔ)言的軟件編程方法、MQ2煙霧傳感器及DS18B20數(shù)字溫度傳感器的參數(shù)和使用方法。本文的主要功能是基于單片機(jī)的硬件應(yīng)用研究型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種分布式智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。⑵多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生異常報(bào)警時(shí)不能通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)向消防指揮中心報(bào)警。為了演示方便預(yù)設(shè)閥值都設(shè)置的較低。軟件調(diào)試包括調(diào)試程序和對(duì)硬件準(zhǔn)確性的調(diào)試。 調(diào)試結(jié)果及結(jié)論這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。對(duì)于感溫探測(cè)器可使用點(diǎn)型感溫探測(cè)器試驗(yàn)器進(jìn)行測(cè)試。對(duì)其感煙功能進(jìn)行測(cè)試。5）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)束后，應(yīng)采用專用檢測(cè)儀對(duì)探測(cè)器逐個(gè)檢測(cè)，要求探測(cè)器動(dòng)作準(zhǔn)確無(wú)誤。4）探測(cè)器的檢查對(duì)于開(kāi)關(guān)量探測(cè)器可利用專用的火災(zāi)探測(cè)器檢查裝置檢測(cè)。檢查探測(cè)回路線、通信線是否短路或開(kāi)路，采用兆歐表 測(cè)試回路絕緣電阻，應(yīng)對(duì)導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線對(duì)地、導(dǎo)線對(duì)屏蔽層的電阻進(jìn)行分別測(cè)試并記錄。2）線路校驗(yàn)先將被校驗(yàn)回路中的各個(gè)部件裝置與設(shè)備接線端子打開(kāi)進(jìn)行查對(duì)。 3）檢查系統(tǒng)線路是否有錯(cuò)線、開(kāi)路、虛焊、短路等。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試 調(diào)試前準(zhǔn)備1） 按設(shè)計(jì)要求查驗(yàn)設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、配件等。⑵焊接完成后，仔細(xì)檢查主控板和每塊顯示單元板上的芯片焊接方向是否正確，在通電之前用萬(wàn)用表的二極管檔測(cè)量電源端口，檢查電源輸入端是否有短路。都符合要求了進(jìn)行焊接。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)PCB結(jié)構(gòu)圖圖二十五 PCB結(jié)構(gòu)圖7 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的整體調(diào)試 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)焊接與組裝在焊接前應(yīng)該對(duì)器件進(jìn)行檢驗(yàn)，看看是否符合要求。焊盤太大易形成虛焊。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀，這樣有利于銅 箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生揮發(fā)性氣體的排出。 布線盡可能把具有同一輸出電流，而方向相反的信號(hào)利用平行布局方式來(lái)消除相 應(yīng)的磁場(chǎng)干擾。 為了抑制PCB線路之間的串?dāng)_，在設(shè)計(jì)布線時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離的平行走線，盡可能拉開(kāi) 線與線之間的距離，信號(hào)線與地線及電源線盡可能不交叉。折線布線，這樣可以減小高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā) 射與耦合。 PCB盡量使用45186。關(guān)鍵的信號(hào)線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地，高速線要短而直，導(dǎo) 線的寬度不要突變。 PCB布線規(guī)則由于瞬變電流在線路上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由線路的電感造成的，因此應(yīng)盡 量減小線路的電感。注意：零件布局，應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)散熱、電磁干擾、將來(lái)布線的方便性等方面綜合考慮。當(dāng)簡(jiǎn)易的布局完成后，使用自動(dòng)對(duì)齊方式整齊地展開(kāi)或縮緊一組封裝相似的元件。新的交互式布局選項(xiàng)包含自動(dòng)選擇和自動(dòng)對(duì)齊。用鼠標(biāo)選中一個(gè)元件，按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖住這個(gè)元件到達(dá)目的地，放開(kāi)左鍵，將該元件固定。如果進(jìn)行自動(dòng)布局，運(yùn)行Tools下面的Auto Place,用這個(gè)命令，你需要有足夠的耐心。注意：在繪制電路版地邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成Keep Out層，即禁止布線層。規(guī)劃電路版，主要是確定電路版的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。 PCB設(shè)計(jì)環(huán)境進(jìn)入PCB系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。手工更改網(wǎng)絡(luò)表將一些元件的固定用腳等原理圖上沒(méi)有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒(méi)任何物理連接的可定義到地或保護(hù)地等。Protel 99SE容易使用的特性還體現(xiàn)在“這是什么”幫助，按下右上角的小問(wèn)號(hào)，然后輸入你所要的信息，可以很快地看到特性的功能，然后用到設(shè)計(jì)中，按下?tīng)顟B(tài)欄末端的按鈕，使用自然語(yǔ)言幫助顧問(wèn) PCB設(shè)計(jì)的先期工作利用原理圖設(shè)計(jì)工具繪制原理圖，并且生成對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。新增的3D功能讓您在加工印制版之前可以看到板的三維效果。Protel 99SE軟件沿襲了Protel以前版本方便易學(xué)的特點(diǎn)，內(nèi)部界面與Protel 99大體相同，新增加了一些功能模塊，功能更加強(qiáng)大。Protel 99SE具有豐富的設(shè)計(jì)功能，能進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)、印制電路板的設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)等功能。如圖所示。如圖所示。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)仿真的效果 初始狀態(tài)下的仿真效果剛開(kāi)始煙霧濃度為18，溫度為19攝氏度。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果。Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。每次采集溫度煙霧數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)存入單片機(jī)的寄存器，然后在火災(zāi)判斷程序中，將采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，判斷現(xiàn)場(chǎng)是否發(fā)生火災(zāi)。 圖二十一 數(shù)據(jù)采集流程圖數(shù)據(jù)采集是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)采集2次溫度煙霧信號(hào)后，轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)存入單片機(jī)的寄存器中，系統(tǒng)再調(diào)用火災(zāi)判斷子程序。時(shí)鐘模塊的流程圖如圖所示：圖二十 時(shí)鐘模塊流程圖 傳感器程序設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)采用的是模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能是通過(guò)調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)的。在DS1302的時(shí)鐘日歷或RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，DS1302必須首先發(fā)送命令字節(jié)。所以一個(gè)最基本的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片通常會(huì)具有如下的一些部件：電源電路、時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通信接口電路、控制邏輯電路等。模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)流程圖如所示。主程序流程圖如圖所示。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì) 目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)中，μVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。另外重要的一點(diǎn)，Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。本系統(tǒng)的軟件編程使用的是美國(guó)Keil Software公司出品的Keil C51，是51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。因?yàn)镃語(yǔ)言的描述由函數(shù)組成，是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，所以更容易實(shí)現(xiàn)模塊化，而且具有可讀性好，易于移植等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還有匯編語(yǔ)言一樣的位操作功能的硬件詳細(xì)控制指令。圖十七為A/D轉(zhuǎn)換電路。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)時(shí)鐘脈沖輸出D0。從第4個(gè)時(shí)鐘脈沖開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位D7，隨后每一個(gè)脈沖DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為0、1時(shí)，將CH0作為負(fù)輸入端IN，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。當(dāng)配置2位數(shù)據(jù)為1時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在第3個(gè)時(shí)鐘脈沖到來(lái)之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見(jiàn)表一。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK提供時(shí)鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。 一般情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。通過(guò)DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。芯片具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。SCLK為時(shí)鐘輸入端。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。DS1302的引腳排列。DS1302內(nèi)部有一個(gè)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。圖十四 顯示電路 時(shí)鐘模塊及接口電路 DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，～。字符型模塊的性能重量輕：100g；體積?。?1mm 厚；功耗低：10—15mW；顯示內(nèi)容：192 種字符（57 點(diǎn)字型）；32 種字符（510 點(diǎn)字型）；可自編 8（57）或許（510）種字符；指令功能強(qiáng)：可組合成各種輸入、顯示、移位方式以滿足不同的要求；接口簡(jiǎn)單方便：可與 8 位微處理器或微控制器相聯(lián)；工作溫度寬：0—50oC可靠性高：壽命為 50,000 小時(shí)（25oC） 液晶顯示器的基本原理：液晶板上排列著若干 57 或510 點(diǎn)陣的字符顯示位,每個(gè)顯示位可顯示1個(gè)字符，從規(guī)格上分為每行12340 位，有一行、兩行及四行三類。（3）體積小、重量輕液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的點(diǎn)擊控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的，在重量上臂相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕的多。其特點(diǎn)：（1）顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)抽到信后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)，因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。 圖十三 鍵盤電路 顯示電路 顯示部分我選擇LCD1602，其原理是利用液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣就可以顯示出圖形。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤是合理的。圖十二 按鍵說(shuō)明 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。圖十一 繼電器驅(qū)動(dòng)電路 鍵盤電路 鍵盤電路的作用是通過(guò)按鍵可以設(shè)定煙霧濃度報(bào)警值和溫度報(bào)警值，還可以設(shè)定時(shí)間等。NPN晶體管驅(qū)動(dòng)時(shí)：當(dāng)晶體管T1基極被輸入高電平時(shí)，晶體管飽和導(dǎo)通，集電極變?yōu)榈碗娖?，因此繼電器線圈通電，觸點(diǎn)RL1吸合。 晶體管用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器，必須將晶體管的發(fā)射極接地。圖九 復(fù)位電路 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的（但AVR可以驅(qū)動(dòng)小功率蜂鳴器），所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)放大電流就可以了。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，設(shè)計(jì)完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。 手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端REST上加入高電平,采用的辦法是在REST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果REST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開(kāi)始工作。圖八 晶振電路 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。由于外接電容CC2的容量大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，電容的容量大小范圍為；如果使用陶瓷諧振，則電容容量大小為。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振蕩器一起構(gòu)成自激振蕩器。如果發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)以聲光的形式報(bào)警并在液晶顯示屏上顯示。128μs?！?