【正文】 ，相關(guān)的信息會在主節(jié)點的顯示屏進(jìn)行顯示出來。 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。 開始 LCD 初始化 延時 設(shè)第一行顯示位置 設(shè)第二行顯示位置 顯示煙霧氣體濃度 顯示溫度 結(jié)束 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 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。 . 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。 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。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。 SJA1000 共有 2 種工作模式 : 工作模式和復(fù)位模式。 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。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)?SJAl000 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。 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。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。 采用中斷方式接受數(shù)據(jù)的流程圖如下： 開始 結(jié)束 發(fā)送 TX 幀信息 發(fā)送數(shù)據(jù) 發(fā)送 TX 識別碼 位置發(fā)送請求位 發(fā)送完畢 否 是 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 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。 溫度傳感器電路的軟件設(shè)計 由于 DSl8820 是采用一根 I／ O 總線讀寫數(shù)據(jù)，因此， DSl8820 對讀寫數(shù)據(jù)佗有嚴(yán)格的時序要求。該通信協(xié)議定義了多種信號時序，包括 初始化時序、寫時序以及讀時序。 每一次不 管是命令還是數(shù)據(jù)的傳輸，全部都是從主機啟動寫時序才開始的，如 果要求從機問送數(shù)據(jù)，在寫命令后。所有的讀、寫時序至少需要 60us，且每兩個獨立 的時序之間至少需要 1us 的恢復(fù)時間。 溫度傳感器電路的軟件設(shè)計流程圖如下： 開始 向主節(jié)點發(fā)送相關(guān)信息 判斷采集的信息超過閥值 報警并開啟執(zhí)行裝置 否 是 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 48 溫度傳感器軟件設(shè)計流程圖 如上圖所示，一開始對端口進(jìn)行初始化，然后開啟為年度轉(zhuǎn)換，讀取溫度數(shù)據(jù)，最后對溫度數(shù)據(jù)的傳送。由于傳感器探頭采集到的煙霧濃度信號和氣體濃度為模擬量，因此要將其轉(zhuǎn)化數(shù)字信號。 開始 端口初始化 啟動溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度數(shù)據(jù) 溫度數(shù)據(jù)傳送程序 結(jié)束 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 49 A/D 轉(zhuǎn)換工作流程圖 滅 火裝置的軟件設(shè) 計 本系統(tǒng)采用步進(jìn)電機作為滅火的執(zhí)行裝置。為了達(dá)到以上工作需要，設(shè)計步進(jìn)電機工作流程圖如圖所示： 圖 410 滅火裝置工作流程圖 開始 采集現(xiàn)場各種信號 電機不轉(zhuǎn)動 （即不噴水） 檢測各信號量超過閥值 電機轉(zhuǎn)動 （即噴水） 是 否 開始 模擬信號輸入 A/D 口 開啟 A/D 轉(zhuǎn)換 等待轉(zhuǎn)換完成 讀取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 結(jié)束 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 從上圖可以看出，首先采集到現(xiàn)場環(huán)境的各種信息，其次對這些信息進(jìn)行分析判斷，如果檢測各信號量超過閥值的話，則電機轉(zhuǎn)動，滅火裝置進(jìn)行工作；如果檢測各信號量沒有超過閥值，則返回繼續(xù)采集現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 判斷。本章節(jié)，主要分為四大部分測試：首先，是主節(jié)點模塊功能的測試，其中包括 LCD1602 顯示屏功能的測試和時鐘電路模塊功能的測試；其次，是從節(jié)點模塊功能的測試，其中包括溫度傳感器電路功能的測試和可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測試，以及報警電路功能模塊和滅火裝置功能的測試；然后，是CAN 模塊通信功能的測試；最后，是火災(zāi)報警系統(tǒng)的綜合測試。 主節(jié)點模塊功能的測試 主節(jié)點，主要負(fù)責(zé)對從節(jié)點傳輸回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷是否發(fā)出警報指令，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息通過顯示屏進(jìn)行顯示，并且存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)以備查詢。 LCD1602 顯示屏功能的測試 將測試程序燒進(jìn)其所在的單片機進(jìn)行測試，實現(xiàn) LCD1602 的動態(tài)演示，由此來測試 LCD1602 顯示屏功能是否正常，主要程序如下： 此時觀察顯示屏出現(xiàn)動態(tài)的英文： Wele to huaqinmcu，表明 LCD1602 顯示屏功能正常，本模塊到此測試成功。首先現(xiàn)將準(zhǔn)備好的溫度報警程序燒進(jìn)其所在的單片機開發(fā)板，主要程序如下： Write1302 (WRITE_PROTECT,0X00)。 //秒位初始化 Write1302 (WRITE_MINUTE,0x34)。 //小時初始化 Write1302 (WRITE_PROTECT,0x80)。由此 表明 時鐘電路模塊功能 正常，本模塊到此測試成功。下面對不同的信息采集傳感器進(jìn)行功能的測試。 //初始化 DS18B20 write_ds18b20(0xcc)。 //發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 disp_temp()。 write_ds18b20(0xcc)。 //發(fā)出讀溫度命令 read_ds18b20()。 圖 52 溫度傳感器電路信息采集演示圖 可燃?xì)怏w及煙霧傳感 器電路功能的測試 將可燃?xì)怏w及煙霧傳感器在單片機上連接好，并將程序下載在其中，此時觀測到數(shù)值是 02，程序中設(shè)置的閥值是 15，即空氣中可燃?xì)怏w濃度和煙霧的濃度超過此值，系統(tǒng)開始報警。 可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測試演示圖如下： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 53可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路功能的測試演示圖 報警電路功能的測試 將測試報警電路功能的相應(yīng)程序燒進(jìn)其所在的單片機上，主要程序如下： if((tempint30)amp。 delay(5)。 } 此時觀察電路，當(dāng)溫度超過 30 度的時候，蜂鳴器開始工作，發(fā)出報警聲， 表明 報警電路功能 正常，本模塊到此測試成功?，F(xiàn)將步進(jìn)電機所需要的程序燒進(jìn)其所在的單片機開發(fā)模板上，然后 進(jìn)行測試，主要程序如下： while(Flag==0) { 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 P0=0x71。i4。 //輸出對應(yīng)的相 可以自行換成反轉(zhuǎn)表格 Delay(500)。 下圖 是滅火裝置，包括 L298N 電機驅(qū)動模塊，步進(jìn)電機， 51 單片機的測試連接圖， 圖 54 滅火裝置功能的測試 CAN 模塊通信功能的測試 CAN 模塊通信在整個系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵性的作用，它是主節(jié)點和從節(jié)點之間信息傳遞的橋梁。 以下是“發(fā)”的主要程序： if((canstatusamp。//使能發(fā)送請求，發(fā)送數(shù)據(jù)。//使能發(fā)送請求，發(fā)送數(shù)據(jù) 對發(fā) while((canstatusamp。} } 以下是“收”的主要程序： IO_Init()。 SJA1000_Config_Normal()。 //使能 SJA1000 接收中斷位 WriteSJARegBlock(16,Send_CAN_Info_ID,5)。//擴展幀，向發(fā)送緩沖區(qū)寫入 8 個數(shù)據(jù) UartSendByte(1)。 圖 55溫度實時傳輸測試 圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 火災(zāi)報警系統(tǒng)的綜合測試 通過以上主節(jié)點上的各模板功能、從節(jié)點的各模板功能、 CAN 模塊通信功能都進(jìn)行了成功的測試之后，接下來就對此設(shè)計的基于 CAN 總線的火災(zāi)報警系統(tǒng)的一個綜合的測試，以下就進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場的模擬。 模擬火災(zāi)現(xiàn)場的具體步驟以及模擬過程中的現(xiàn)象如下： 第一步：將已經(jīng)調(diào)試好的收、發(fā)程序分別燒進(jìn)主、從節(jié)點的單片機內(nèi)，并保持通電狀態(tài)。 第二步：用打火機將香煙點燃，將其放在從節(jié)點 MQ2 傳感器的下方，香煙飄出的煙，接觸到傳感器，傳感器將收集到的相關(guān)模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過 CAN模塊傳輸給主節(jié)點，主節(jié)點通過顯示屏顯示出來。與此同時，從節(jié)點上的步進(jìn)電機開始工作。 第四步：將溫度傳感器放在，筆記本電腦的散熱口處。 第五步：將第二步、第三步、第四步的模擬的煙霧，可燃性氣體，溫度同時進(jìn)行測試。江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 圖 56火災(zāi)報警系統(tǒng)的整體測試圖 圖 57 火災(zāi)報警器整體測試屏幕顯示的煙霧濃度和溫度圖片 綜上所述，通過系統(tǒng)的各個功能模 塊以及系統(tǒng)整體的測試，表明本次設(shè)計的系統(tǒng)達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的要求，即主從節(jié)點通過 CAN 總線通信，可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示、存儲等，根據(jù)測量值可驅(qū)動滅火裝置等功能。 本文首先介紹了國內(nèi)外火災(zāi)報警系統(tǒng)的特征、技術(shù)、發(fā)展水平、研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，說明火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計的背景和研究意義；然后給出了火災(zāi)報警系統(tǒng)內(nèi)部 CAN 通信系統(tǒng)的組成結(jié) 構(gòu)。 在設(shè)計的過程中，遇到了一些坎坷和挫折，由于剛接觸火災(zāi)報警系統(tǒng)、 CAN 總線的相關(guān)知識，對于有些知識點還不能完全理解。通過進(jìn)一步查詢資料，熟悉火災(zāi)報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與各模塊的功能， 分析 CAN 總線在火災(zāi)報警系統(tǒng)中的應(yīng)用，再進(jìn)行設(shè)計。 經(jīng)過三個多月的努力，基本完成了設(shè)計任務(wù)，調(diào)研收集分析有關(guān)火災(zāi)報警系統(tǒng)的資料，總結(jié) CAN 模塊工作原理及其特點；分析 CAN 現(xiàn)場總線基本通訊原理及 CAN 總線協(xié)議具體技術(shù)細(xì)節(jié)；采用 51 單片機作為主節(jié)點和從節(jié)點的微處理器，進(jìn)行火災(zāi)報警系統(tǒng)的各個模塊硬件設(shè)計，分析各個模塊功能和特點；進(jìn)行火災(zāi)報警系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計，包括溫度傳感器電路程序設(shè)計，可燃?xì)怏w及煙霧傳感器電路程序設(shè)計，滅火裝置電路程序、 LCD 顯示程序等，并進(jìn)行 CAN 總線通訊設(shè)計。 本設(shè)計的完成是在張老師的耐心指導(dǎo)下完成的。這過程中花費了張老師很多時間和精力，在此向張老師表示衷心地感謝。 感謝所有幫助和鼓勵過我的同學(xué)和朋友！這四年的相處中，我深深地體會到了友情的珍貴，在我迷茫的時候他們真誠的鼓勵是我前進(jìn)的