【正文】 號(hào)處理電路 報(bào)警電路 語(yǔ)音報(bào)警電路報(bào)警電路設(shè)計(jì)如圖311所示。圖311 語(yǔ)音報(bào)警電路AD轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)傳輸給P0口，讀取P0口的內(nèi)容跟設(shè)定的值進(jìn)行判定，如果大于設(shè)定值，控制語(yǔ)音芯片ISD1420的發(fā)出火災(zāi)語(yǔ)音報(bào)警. 如果小于于設(shè)定值，說(shuō)明正常，沒(méi)有火災(zāi)發(fā)生。 光報(bào)警電路光報(bào)警電路設(shè)計(jì)如圖312所示。圖312 光報(bào)警電路AD轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)傳輸給P0口，讀取P0口的內(nèi)容跟設(shè)定的值進(jìn)行判定，如果大于設(shè)定值，、，控制紅色發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光，實(shí)現(xiàn)光報(bào)警功能. 如果小于設(shè)定值，、，控制綠色發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光，說(shuō)明正常，沒(méi)有火災(zāi)發(fā)生。如果出現(xiàn)異常情況，、，控制綠色發(fā)光二級(jí)管的發(fā)光。 數(shù)碼管顯示電路數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)并被成功地由模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后，就被傳送到系統(tǒng)的顯示模塊，讓人們更直接地觀(guān)察到相關(guān)數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中，對(duì)LED進(jìn)行的是動(dòng)態(tài)掃描，除了給顯示器提供段的輸入之外，還要對(duì)顯示器進(jìn)行位控制。本系統(tǒng)顯示用的4位七段數(shù)碼管由數(shù)碼管專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片ICM7218A驅(qū)動(dòng)，分別接數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g，DIGITDIGIT DIGIT DIGIT4為位選，分別控制4位數(shù)碼管的亮滅，ID07為數(shù)據(jù)線(xiàn)，、MODE是寫(xiě)控制位和模式控制位，、。其電路圖如圖313所示。圖313 數(shù)碼管顯示電路 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境本設(shè)計(jì)中采用C語(yǔ)言來(lái)編制程序，編程軟件使用的是Keil C51，該軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，另外重要的一點(diǎn)，其生成的目標(biāo)代碼效率高，便于理解，適用于開(kāi)發(fā)大型軟件。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)，能夠?qū)崿F(xiàn)完整的開(kāi)發(fā)流程?？捎肐DE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件，然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)C51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。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(xiě)入程序存貯器如EPROM中。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)如圖41所示。 圖41 程序流程圖主程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)體，其流程是：首先在上電之后系統(tǒng)的各部分包括單片機(jī)輸出輸入端口的設(shè)置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、外圍驅(qū)動(dòng)電路等完成初始化，接下來(lái)執(zhí)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集程序、火災(zāi)判斷、報(bào)警程序。系統(tǒng)初始化后，、所以只有綠燈亮，紅燈、黃燈不亮，蜂鳴器不報(bào)警。主程序初始化流程圖如圖42所示。這部分實(shí)現(xiàn)的功能包括各種I/O輸入輸出狀態(tài)的設(shè)定、寄存器初始化、中斷使能等。首先設(shè)定定時(shí)器工作方式，然后開(kāi)系統(tǒng)中斷，以便響應(yīng)中斷定時(shí)，及時(shí)對(duì)氣體濃度和溫度進(jìn)行采樣。然后關(guān)閉蜂鳴器，開(kāi)啟綠燈，設(shè)置報(bào)警限初值。 圖42 主程序初始化流程圖 數(shù)據(jù)采集子程序數(shù)據(jù)采集是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。為了降低誤報(bào)率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)溫度煙霧采用了兩次采集、兩次判斷的方法。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)。具體流程是：系統(tǒng)和程序初始化后，驅(qū)動(dòng)ADC0809的IN0對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，單片機(jī)接受轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)，存入寄存器，由INT1中斷服務(wù)程序完成；系統(tǒng)延時(shí)10ms，驅(qū)動(dòng)ADC0809的IN1對(duì)煙霧信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后存入寄存器。系統(tǒng)延時(shí)50ms，進(jìn)行第二次溫度煙霧信號(hào)采集，將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)存入寄存器中。單片機(jī)每次驅(qū)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換后等待外部中斷1，當(dāng)ADC0809的EOC端變?yōu)?時(shí)，即中斷到來(lái)，說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成，通過(guò)中斷服務(wù)程序讀取轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。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。在數(shù)據(jù)采集子程序中，一次溫度煙霧信號(hào)采集延時(shí)10ms，是讓ADC0809準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次信號(hào)轉(zhuǎn)換。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。系統(tǒng)溫度煙霧信號(hào)采集程序流程圖如圖43所示: 圖42 數(shù)據(jù)采集流程圖在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中使用了延時(shí)程序，延時(shí)10ms的程序如下：void delay_10ms (uint i){ while (i) { uchar i ， j ， k ； for (i=5 ；i0 ；i ) for (j=4 ；j0 ；j ) for (k=248 ；k0 ；k ) ； } }固定門(mén)限檢測(cè)法是使用最早，且應(yīng)用最廣泛的火災(zāi)探測(cè)方法，優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小且易于實(shí)現(xiàn)，其原理是根據(jù)火災(zāi)探測(cè)器的信號(hào)幅值作為火災(zāi)報(bào)警的依據(jù)，并與固定的閾值進(jìn)行比較[16]：當(dāng)信號(hào)幅值超過(guò)報(bào)警閾值時(shí)，則發(fā)出報(bào)警，否則解除報(bào)警。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中使用的是溫度傳感器AD590和煙霧傳感器TGS202，煙霧傳感器輸出電壓v與煙霧濃度p關(guān)系為：v=+，℃。在本設(shè)計(jì)中報(bào)警溫度設(shè)為57℃，％英尺（參照市面銷(xiāo)售的火災(zāi)報(bào)警器溫度煙霧的報(bào)警臨界值）。經(jīng)過(guò)換算可得出溫度煙霧傳感器輸出火災(zāi)報(bào)警臨界電壓值為：， 系統(tǒng)對(duì)溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷，每次信號(hào)采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值比較，當(dāng)溫度≥57℃，溫度異常，置寄存器變量a為1，否則為0；當(dāng)煙霧濃度≥％，煙霧濃度異常，置寄存器變量b為1，否則為0。綜合兩次溫度煙霧信號(hào)的采集，根據(jù)溫度和煙霧的寄存器變量a和b的狀態(tài)，判斷現(xiàn)場(chǎng)情況：2個(gè)寄存器變量均為0，表示情況正常；2個(gè)中僅有1個(gè)為1，表示情況異常；2個(gè)均為1，表示有火災(zāi)發(fā)生。系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)警判斷后，間隔20s后（通過(guò)系統(tǒng)的延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)），再一次采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度煙霧信號(hào)進(jìn)行判斷，即每一次語(yǔ)音報(bào)警持續(xù)20s，直到系統(tǒng)做出下一次判斷結(jié)果。當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為00時(shí)，表示正常，綠燈亮；當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為01或10時(shí)，表示異常，，黃燈亮，蜂鳴器報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為11時(shí)，表示發(fā)生火災(zāi)，P24口變?yōu)榈碗娖?，紅燈亮，蜂鳴器報(bào)警?；馂?zāi)報(bào)警器可保障生產(chǎn)與生活的安全，避免火災(zāi)和爆炸事故以及煤氣中毒的發(fā)生，它是防火、防爆和安全生產(chǎn)所必備的儀器，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。本論文是在對(duì)煙霧、溫度傳感器和報(bào)警技術(shù)進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，全面比較國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，合理地確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)儀器的整體設(shè)計(jì)和各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)努力，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)。系統(tǒng)功能強(qiáng)大、成本較低、便于維護(hù)、可以對(duì)環(huán)境溫度和煙霧濃度進(jìn)行智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有較好的使用價(jià)值，能廣泛應(yīng)用于居民家庭、企事業(yè)單位等多方面的安全防范。但是也存在不少的不足。由于電源的波動(dòng)，傳感器的電氣特性等問(wèn)題，使得A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有時(shí)波動(dòng)很大，這樣就可能出現(xiàn)誤報(bào)警。由于時(shí)間的關(guān)系，系統(tǒng)中本應(yīng)具有的串行通信的功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，而只是實(shí)現(xiàn)了煙霧濃度、溫度顯示。由于上述缺點(diǎn)的存在,此系統(tǒng)不是很完善，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，更加深入的理解和掌握了這方面的知識(shí)，對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)也更加深入，使自己對(duì)本專(zhuān)業(yè)更加的熱愛(ài)，對(duì)本科階段四年的學(xué)習(xí)做了進(jìn)一步的總結(jié)，更加明確了自己學(xué)習(xí)的目標(biāo)和方向。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己也學(xué)到了許多新的知識(shí)，有很多感悟和體驗(yàn)心得。而且，對(duì)工程設(shè)計(jì)的流程和步驟有了清晰的認(rèn)識(shí)，為自己日后的學(xué)習(xí)和研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。