基于單片機的火災預警系統(tǒng)設計

本科畢業(yè)設計（論文）第一章前言1.1火災報警系統(tǒng)的應用價值我們國家的火災報警器經歷了一個復雜的發(fā)展過程，從無到有，簡單至復雜。隨著信息化發(fā)展程度的加深，火災預警系統(tǒng)的智能化也普遍受到重視，并開發(fā)出了相應的各種各樣的產品。應用到了各個行業(yè)，起到了非常主要的作用。比如大型的倉庫，寫字樓，商場，酒店等，都需要火災預警系統(tǒng)來對周圍的環(huán)境狀況起到實時監(jiān)控，將可能的隱患拒之門外。從而保障員工的生命財產安全，支撐一個安全，放心的工作環(huán)境。為此，火災預警系統(tǒng)在日常生活中的地位就顯得特別的重要，特別是在一些重要的國家政府機關，軍火庫房等等。在我們國家，經濟發(fā)展和生活水平不斷提高，很多集團公司的倉庫都朝著大型化，多樣化，現代化發(fā)展，這就使得倉庫的物品繁多，如果一旦發(fā)生火災，特別是對于易燃物品，不容易及時控制住火勢，給搶災人員的作業(yè)帶來很大的困難，同時也容易造成重大的財產損失和人員傷亡，這顯然是不滿足人民日益增長的物質文化需要的。所以我們要在這些重要的場合合理的應用火災預警器。當然不同的場合會根據需要對火災預警的靈敏度，智能化程度，精確度提出不同的要求。防止火災可以從兩個方面去著手：一.盡量避免外部因素導致火災的發(fā)生；二.如果火災發(fā)生，應當在第一時間發(fā)出警報，通知相關的系統(tǒng)單元，再由控制中心啟動相應的防火，滅火裝置，控制住火勢的蔓延，擴大，并及時滅火。正是因為火災預警系統(tǒng)可以智能有效的保證人生安全，最大限度的降低財富的損失，所以在現代很多建筑智能化系統(tǒng)中都包含了防火裝置.1.2火災報警系統(tǒng)概述1.2.1火災探測要素物質燃燒所伴隨的現象:①產生熱量這是因為物質在燃燒過程中伴隨多種化學變化，釋放大量的熱，致使周圍環(huán)境溫度升高。所以可以采取溫度傳感器來采集溫度信息。②產生煙霧煙霧是煙和霧的混合物。一般其粒子直徑大于0.01um。煙霧是對生命構成威脅的流動性較大的有毒氣體，在火災發(fā)生過程中很多人是因為大量的煙霧進入呼吸道，導致氧氣濃度過低造成死亡。對此我們可以采取煙霧傳感器來進行監(jiān)測。③產生火焰及氣體火焰是一種現象，是可燃物和助燃物在一定條件下發(fā)生氧化反應時釋放光和熱的現象。它會釋放可見光，紅外線及其紫外線等。同時，由于各種燃燒化學反應會釋放大量的氣體包括含碳的CO及CO2，一些塑料材質的物質還會產生含硫的氧化物或有機物。所以可以利用光傳感器來采集火災過程所輻射出的光信息。1.2.2火災探測器分類①目前據火災探測器探測火災的參數不同主要有：感溫、感煙、感光、氣體和復合式等探測器。溫度火災探測器：這是對異常溫度，溫差，溫度上升速率做出響應檢測的火災探測器。因為感溫火災探測器所采用的敏感元件不同，如熱電偶，熱敏電阻，雙金屬片，半導體等，所以還可形成各種感溫火災探測器。感煙火災探測器:這是對燃燒過程中產生的微粒進行檢測的火災探測器。它能探測物質燃燒初期的產生的煙霧粒子濃度。感光火災探測器:這也被稱作火焰探測器。它能對燃燒過程火焰所輻射的紅外線，可見光，紫外線進行探測的火災探測器。主要的類型有紅外火焰型，紫外火焰型。氣體火災探測器：這對火災發(fā)生過程中所產生的氣體進行響應的火災探測器。在這種探測器中對氣體或粉塵濃度進行探測的傳感元件主要包括鉑絲，金屬氧化物半導體（包括尖晶石，鈣鈦晶體和金屬氧化物等）和鉆鈀（黑白元件）幾種。復合式火災探測器：不同的場合對報警器的性能參數要求不同，為了使檢測更準確，很多時候需要能對多種火災參數進行監(jiān)測。主要有感溫感煙火災探測器，感光感煙火災探測器，感溫感光火災探測器等等。②按使用環(huán)境可分為:陸用型，船用型，耐寒性。按探測到火災后動作可分為延時型，非延時型等。③按發(fā)展過程分類 火災報警器的發(fā)展已有100多年的歷史了。這個過程可以大致的分為三個階段：從十九世紀四十年代到本世紀四十年代以簡單分立元件構成的火災報警系統(tǒng)是初始階段，感溫探測器占據主導地位。1847年緬因大學教授Farmer和其同事研制出世界上第一臺火災報警器。到19世紀末，多種定溫火災探測器成功開發(fā)并應用到了不同的場合。到了20世紀20年代，人們利用升溫速率原理發(fā)明了差定溫火災探測系統(tǒng)，這中探測器是主要是溫度上升速率進行檢測，如果超過額定的值時就會發(fā)出警報。隨后又相繼開發(fā)出了熱熔電阻差溫探測器、膜盒差溫火災探測器、半導體差溫火災探測器以及差定溫火災探測器。二十世紀五十年代到七十年代，主要發(fā)展了對火災發(fā)生過程的煙霧進行檢測的煙霧探測器。這種系統(tǒng)為多線制，使得他的穩(wěn)定性，可靠性差，布線復雜等。到七十年代末，光電感煙探測器得到了較快的發(fā)展。八十年代開始至今是火災探測器發(fā)展的第三個階段。為了解決之前多線制火災探測器布線復雜，安裝調試困難等缺點，開發(fā)了總線制火災自動報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有安裝，維護，調試簡單，利用分布式網絡結構特點可以設置多個節(jié)點進行全方位探測，各個節(jié)點單獨設置了地址編碼，通過不同的節(jié)點采集信息來準確的預報與放置險情?？萍既招略庐?，將探測器應用到建筑物內可以與里面的其他系統(tǒng)組成智能化的樓宇。在火災報警器的性能上主要用誤報率來判定其優(yōu)劣。誤報率的高低直接反應該報警器性能的好壞。④按應用類型分類(1)多線型火災報警器這類報警器是早期的應用類型，主要以報警為主，外聯(lián)一些簡單的功能，探測器會通過信號線連接至顯示屏，在報警時會點亮相應的指示燈，完成探測與報警功能。(2)總線型火災報警器這種報警器內嵌有MCU（微處理器），探測器和其它的模塊，采用地址編碼形式，通過總線和控制器實現信號在探測模塊和顯示模塊之間進行傳輸。它能對部分故障進行診斷，但是不能明確故障的類型。(3)智能復合型火災報警器這種智能型的探測器采用了具有單片機的模擬探測器，它可以通過對植入的軟件進行改寫，視不同場合具體調整靈敏度等參數，這可以提高系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。如果周圍環(huán)境的參數變化較大，不穩(wěn)定，可以適當的調低探測器的靈敏度，而對一些比較重要，要求安全性高，穩(wěn)定性好的場所可以適當的調高其靈敏度，減少誤報率。復合型智能火災報警器是未來報警器的主要發(fā)展方向，他的靈活性好，精確度高，穩(wěn)定性好，面對各種復雜多變的環(huán)境，這種報警器是可以大大降低誤報率的理想選擇。1.3火災報警系統(tǒng)的發(fā)展狀況1.3.1國外火災報警器的發(fā)展情況對于西方發(fā)達國家，他們具有比較完善的火災預防，監(jiān)測，報警，搶救及善后處理等體系。這些國家會有專項的財政資金用于這樣的體系，開發(fā)與維護監(jiān)測、報警設備，培訓相關的人員，從各個方面將火災預警工作做到細致，避免由火災而造成人員，財富損失。他們普遍采用有計算機通過網絡將各個節(jié)點的數據信息采集，統(tǒng)一到計算機來進行實時的分析處理，準確地發(fā)現火災隱患點，同時判斷出火災的類型，特點，以啟動不同的應急預案。這些發(fā)達國家已經將火災報警系統(tǒng)和公共監(jiān)控系統(tǒng)連接在一起，及時準確的發(fā)現火災，最大化的降低損失。同時也成立了相關的機構，專門負責火災探測的數據的流通性，實時性，提高預報的準確程度，同時也可將相關的信息發(fā)送至消防部門，這樣可以節(jié)省人力，合理的安排與出動消防規(guī)模，做到資源利用的最大化。這些措施通過實驗都證明非常成功高效，值得我們學習！1.3.2國內火災報警器的發(fā)展情況我們國家的火災報警器的研發(fā)較國外比較晚。在上個世紀70年代才開始自主研發(fā)火預警系統(tǒng)。之后也是多模仿國外的產品及其技術，而核心的技術卻沒能掌握。在90年代后期隨著國家在經濟政策開放的條件下，眾多的國外公司開始進入中國市場，他們帶來了新技術，促進了中國在火災報警器技術方面的進步，同時社會經濟的飛速發(fā)展也產生了對火災報警器的需要，也就對其技術精度要求越來越高。同時融入其他的新技術可以使得產品的性能越來越精良。近年來火災報警器的發(fā)展趨勢大致分為以下幾個方向：①網絡化所謂火災報警系統(tǒng)的網絡化主要是指利用計算機網絡技術將報警系統(tǒng)的探測器，控制器及其之間相連的其他各個模塊，通過網絡協(xié)議連接至城市報警中心，這樣實現了將各個散落的模塊統(tǒng)一連接到一起，形成一個大的網絡，實現了遠程監(jiān)控，遠程數據調用，各單位之間的信息資源共享，能在遠程終端通過監(jiān)測數據，及時準確的發(fā)送報警信號，包括了事發(fā)地點，災情的規(guī)模，建議出動人力資源等。這樣遠程統(tǒng)一管理大大的節(jié)省了人力資源，降低了管理難度，使得整個系統(tǒng)的操作變得簡單、實時、高效。②智能化所謂的智能化主要是指報警系統(tǒng)能模仿人的思維，自己主動完成一系列的動作。包括了各個節(jié)點設置的探測器主動采集溫度，煙霧濃度，光信息等模擬量，在經過傳輸總線送至微處理器，經過MCU分析處理后接一個AD轉換器將相應的模擬量數字化，再在液晶顯示器上顯示，整個過程系統(tǒng)自動完成。對于分析的結果啟動相應的設備。同時給出合理化的建議，做到實時準確的預報險情，最大化降低人員傷亡和財產損失，也能為后期的事故原因提供一定的科學材料依據。③多樣化所謂的多樣化是指火災探測器可以根據其工作原理分為：感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器、氣體探測器及其復合探測器等。除此之外連接方式也變得多樣化。設備及系統(tǒng)之間可以視具體情況采取不同的連接方式。④微型化隨著現代社會大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微型化在設計產品時越來越受到高度重視。因為這可以節(jié)約材料，提供方面，在需要完成復雜功能而需要大量器件時，高度的集成，使之微型化就顯得非常有必要了。1.3.3國內火災預警系統(tǒng)存在的問題①誤報，漏報首先國內的火災報警器本身還存在一些不足，再者，環(huán)境中的灰塵，電磁場，靜電等干擾因素的存在使得系統(tǒng)在工作過程中會經常出現誤報，漏報的現象。②智能化水平有待提高智能化是本世紀設計產品的追求。傳統(tǒng)的火災報警器主要是對單個傳感器采集的信號與閥值比較，判斷是否正常，這種方法應用到多傳感器的報警器中就會出現漏報和誤報的現象。所以為了更精確的預報，滿足市場需求，需要采用智能算法，對多個參變量的數據進行綜合分析，提高預報的正確率。③無線通信技術不成熟傳統(tǒng)的火災報警器系統(tǒng)主要是采用有線連接的方式，但是這種系統(tǒng)在需要完成更多功能，結構布線復雜的情況下，是不容易完成，且影響美觀。所以無線通信就顯示出優(yōu)勢了。它不僅可以節(jié)約導線的使用，簡化系統(tǒng)布局，還可以減少因為導線老化而引起火災的發(fā)生。1.4本課題主要研究內容及欲達到的目標現在市場需求的是能提前報警，準確度高，實時性好，智能化的火災預警系統(tǒng)，所以將多個傳感器融入到火災預警系統(tǒng)中。本課題研究內容分為六章，各章內容大致如下：第一章：主要講火災報警器的發(fā)展歷史，研究的意義，組成，分類和發(fā)展趨勢等。第二章：主要介紹火災預警系統(tǒng)所涉及的基礎知識。第三章：系統(tǒng)的總體設計。第四章：介紹系統(tǒng)的實現。第五章：系統(tǒng)初步完成后的測試。第六章：對火災預警系統(tǒng)的總結與展望。本設計欲達到的目標：設計一款結構簡單、價格低廉、可靠性好、反應快、準確度高的火災報警系統(tǒng)。主要采用溫度傳感器和煙霧傳感器分別采集環(huán)境溫度和煙霧濃度信息，綜合分析處理判定是否有險情的發(fā)生。這避免了傳統(tǒng)的單一傳感器誤報漏報，監(jiān)測信息不全面，實時性不高的缺點。第二章系統(tǒng)所涉及的基礎知識2.1AT89c51單片機的簡介AT89C51是帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除的低電壓高性能CMOS8位微處理器。也就是我們通常所說的單片機。它是ATMEL公司生產的一種高效微處理器，采用了ATMEL高密度非易失存儲制造技術，和MCS-51指令集兼容。同時ATMEL的AT89c51可以應用到很多的嵌入式系統(tǒng)中。①主要特性：壽命1000寫/擦循環(huán)4k字節(jié)可編程閃爍存儲器數據保留時間10年128*8位內部RAM5個中斷源可編程串行通道全靜態(tài)工作：0HZ-24HZ三級程序存儲器鎖定32可編程I/O線兩個16位定時器/計數器低功耗的閑置及掉電模式片內振蕩器及時鐘電路②管腳原理圖如圖2-1所示圖2-1①管腳說明VCC：接入電源。VSS:接地。P0口：P0口是8位漏極開路雙向I/0口，每個腳可以吸收8TTL 門電流。它可以用于外部的程序數據存儲器，為地址/數據分時復用口。P1口：p1口是內部已經提供了上拉電阻的8位雙向I/O口，它的緩沖器能接受4TTL門電流。P2口：p2口也是內部上拉電阻的8位準雙向I/O接口。同樣其緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P2口在FLASH編程和校驗時接收控制信號和高八位地址信號。P3口：它是雙功能口?？梢宰鳛橐话愕臏孰p向I/O口。RST：復位輸入口。ALE/PROG：在訪問外部存儲器是，ALE(允許地址鎖存信號)用于鎖存出現在P0口的低8位地址。當不訪問外部存儲器是，ALE仍以振蕩器頻率的1/6周期性的輸出正脈沖信號，可用作對外輸出的時鐘脈沖或定時目的。/PSEN:外部程序存儲器的選通信號，低電平有效。當從外部程序存儲器讀取指令或常數時，每個機器周期/PSEN兩次有效，而訪問外部數據存儲器是，/PSEN信號將不出現。/EA/Vpp:/EA位訪問外部程序存儲器控制信號。當/EA低電平時，不管片內是否有程序存儲器，都只是訪問外部程序存儲器。而在高電平時訪問片內程序存儲器。XTAL1：方向放大器的輸入和內部時鐘電路的輸入。XTAL2：片內振蕩器的反相放大器的輸出端。2.2煙霧傳感器的選擇及介紹本課題采用的是MQ-2半導體式煙霧傳感器。該傳感器具有如下特點：廣泛的探測范圍；高靈敏度；快速響應恢復；優(yōu)異的穩(wěn)定性；壽命長；簡單的驅動電路。這些特點讓MQ-2電阻式煙霧傳感器的性價比顯得很高，應用到很多的場合。比如用于家庭和工廠的氣體泄漏檢測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、氫氣、酒精、煙霧等探測。規(guī)格如下：A.標準工作條件表2-1B.環(huán)境條件表2-2C.靈敏度特性表2-3.靈敏度調整MQ-2型氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的阻值，所以在使用此元件時靈敏度的調整是很重要的?？梢允褂?000ppm氫氣或者1000ppm丁烷校準傳感器。另外需要精確測量的時候，報警點的設定應該考慮到溫度的影響。.注意事項因為高濃度的甲烷氣體對人體是有害的，所以在進行實驗或測試的時候，保持環(huán)境通風良好是非常有必要的。總之MQ-2半導體式煙霧傳感器以其高靈敏度，檢測范圍廣，性能好等眾多的特點，被廣泛的應用到各個場合。2.3溫度傳感器的選擇及介紹本設計采用Dallas公司設計研發(fā)的DS18B20溫度傳感器。①特點：采用單總線專用技術，MCU只用一個端口便可以與DS18B20雙向通信；實際應用中不需要借助外部元件就可實現測溫；溫度范圍在-55C至+125C，測溫范圍廣；內部設置了上、下限溫度報警；12位數字最多可在750ms內把溫度轉換為數字；能實現簡單的多點分布式溫度檢測。②引腳圖如圖2-2所示圖2-2.引腳及其功能說明如表2-4所示：表2-4DS18B20數字溫度傳感器接線方便，封裝后可以應用到多種場合，比如管道式、螺紋式、磁鐵吸附式、不銹鋼封裝式、有多個型號，如LTM8877，LTM8874等等。據不同場合可以改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫房測溫等多種場合。本溫度傳感器具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備的數字測溫和控制領域。DS18B20有4個主要的數據部件：（1）光刻ROM。光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看做是該DS18B20的地址序列碼。該光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。（2）DS18B20中的溫度傳感器可以完成對溫度的測量。（3）DS18B20溫度傳感器的存儲器。該內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失的可電擦除的EEPRAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結構寄存器。（4）配置寄存器。2.4串口通信串口是很多通用設備通信的協(xié)議。串行接口是可以將來自MCU的并行數據字符轉換為連續(xù)的串行數據流發(fā)送出去，同時可以將串行的數據流轉換為并行的字符流傳送給CPU。串口按位發(fā)送和字節(jié)接收。雖然比按字節(jié)的并行通信慢，但是它在一條線發(fā)送數據的同時可以用另外一條線接受數據，可以實現遠距離通信。串口通信最重要的是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位等。所以兩個進行通信的端口這些參數是必須要匹配的。串口通信時指數據在一根數據線上一次逐位的發(fā)送或者接收。串行通信按同步方式可分為異步通信和同步通信。同步通信：同步通信是一種連續(xù)傳送數據的通信方式，通常一次傳送的字符數據以幀位單位。數據的傳送速率高，但是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘嚴格同步。異步通信：異步通信中收、發(fā)端各有一套彼此獨立互不同步的通信設備，收發(fā)數據的幀格式相同，所以可以相互識別接收到的信息。串行通信的通信方式按照數據傳輸方向可以分為：單工方式、半雙工方式、全雙工方式。.AT89c51的串行接口的基本知識如下：在AT89C51內部有一個可編程的全雙工串行通信接口，它可以作為同時接收和發(fā)送數據功能使用，也可以作為一個同步移位寄存器使用。它有4種工作方式。其串行接口的結構大致如圖2-3所示：圖2-3.串行口的特殊功能寄存器①串行口數據緩沖器SBUFSBUF包括了兩個在物理上獨立的接收和發(fā)送緩沖器，可以同時發(fā)送和接收數據。兩個緩沖器只用一個字節(jié)地址99H。串行口對外也有兩條獨立的收發(fā)信號線RXD和TXD，所以可以實現全雙工通信傳送數據。②串行口控制寄存器SCONSCON寄存器是用來控制串行口的工作方式和狀態(tài)的。它是可以字節(jié)尋址和位尋址的8位特殊功能寄存器。復位時所有位被清0，字節(jié)地址為98H。格式如圖2-4所示：圖2-4SMO,SM1：串行口工作方式選擇位。表2-5SM2：多機通信控制位。方式0中，SM2=0.方式1中，接收數據時，如SM2=1，則只有當接收到的第9位數據（RB8）為“1”時，RI才能被激活為“1”，從而產生中斷，將接收到的8位數據送入SBUF。方式2和3中，若SM2=0，串行口以單機發(fā)送/接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并產生中斷請求;如果SM2=1，RB8=1時，RI被激活產生中斷。REN:允許串行就收控制位。REN=0，接收被禁止；相反則允許接收。TB8：發(fā)送數據位8.在方式2和3中，TB8為要發(fā)送的第9位數據。RB8：接收數據位8.方式2和3中，RB8是存放接收到的數據的第9位。TI:發(fā)送中斷標志位。TI=1，表示一幀數據發(fā)送完畢。TI在四種方式下都必須要借助軟件來清0.RI:接收中斷標志位。同樣在四種方式下都需要靠軟件來清0.③：電源控制寄存器PCONPCON是為CHMOS型單片機電源控制而設置的專用寄存器。單元地址是87H，具體如表2-6所示。表2-6SMOD:串行口波特率選擇位。當SMOD=1時，方式1,2，3的波特率加倍，SMOD=0，波特率不加倍；當SMOD=0時，系統(tǒng)復位。第三章系統(tǒng)的總體設計3.1系統(tǒng)總體設計概述在社會財富不斷積累以及人民生命價值觀不斷提高的今天，如何防止火災對社會財富和人民生命財產安全構成損害已經成為當前社會管理者面對的一大課題。所以，及時發(fā)現并消除火災隱患是我們進行火災研究的重要內容?；馂奶綔y的研究就是為了能及早的準確發(fā)現火災隱患，及時報警，以采取相應的措施來控制火災的發(fā)生和發(fā)展。我國當前的火災自動報警系統(tǒng)主要是應用在大型的倉庫、商場、高級寫字樓、酒店以及一些重要的政府軍級場所，它們采用的是采集集中一區(qū)域報警控制方式的智能化程度較高的總線式報警控制系統(tǒng)，它們在一些住宅區(qū)和商業(yè)樓安裝的單一的火災自動報警探測裝置，這種報警探測裝置內部采用的是單一傳感器，它的可靠性不高，容易發(fā)生誤報，漏報。所以本課題研究的是一種結構簡單、價格低廉、可靠性高、反應快的火災自動檢測系統(tǒng)。3.2系統(tǒng)總體設計硬件框圖系統(tǒng)的總體結構框圖硬件部分如圖3-1所示：圖3-1本硬件電路主要由蜂鳴器、直流電機、AT89C51單片機、TFT、溫度傳感器、煙霧傳感器、時鐘日歷等組成，再將系統(tǒng)通過RS232串口連接至監(jiān)控室主機。其中TFT顯示器主要顯示時間，溫度，煙霧濃度，報警信號等信息。非電物理量通過傳感器（溫度傳感器和煙霧傳感器），將檢測到的溫度、煙霧等非電信息轉換成電信號，再對電信號進行信號處理使模擬量轉換為數字量，最后通過MCU對數字值進行比較處理，能實現現場和遠程的自動報警。本系統(tǒng)通過使用溫度傳感器和煙霧傳感器兩者的結合，檢測現場的溫度和煙霧濃度信息，綜合分析處理來判別是否有險情的存在及發(fā)生，做出相應的措施，最大化的降低火災造成的損失。這比單一的使用溫感能大幅度的提高火災報警的可靠性，防止漏報、誤報等情況的發(fā)生。所以火災預警系統(tǒng)要做到安全，可靠，較高的靈敏度和低誤報率。3.3系統(tǒng)總體設計的軟件框圖本系統(tǒng)所涉及的軟件部分的框圖如圖3-2所示：圖3-2本系統(tǒng)軟件部分流程大致為：首先初始化MCU，再判斷煙霧信號是否正常，如果指標不正常，進行煙霧報警，置R0=1，指標正常則返回初始化階段反復進行檢測；同樣進行溫度指數的檢測，如果不正常，置R1=1，并進行溫度報警，正常則返回初始化階段，反復檢測數據。最后判斷溫度和煙霧兩者指數所置的R0和R1是否相等，如果相等，說明確實有火災的發(fā)生，則立即報警并采取相應措施，啟動相應滅火設備。達到防火滅火保護人身財產安全的目的。第四章系統(tǒng)的實現4.1．液晶顯示模塊4.1.1.概述液晶顯示器簡稱LCD，是一種低壓微耗的平板型顯示器，屬于被動顯示器件，本身并不發(fā)光，是借助于對外界光的調制來顯示的。液晶顯示器具有壽命長、功耗低、體重輕、抗干擾能力強、顯示內容豐富等眾多優(yōu)點，所以在很多單片機系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。4.1.2液晶顯示原理液晶是一種性能介于液體和晶體之間的有機高分子材料，它能在一定溫度范圍內具有液體的流動性、黏度、形變等機械特性，同時又具有晶體的熱（熱效應）、光（光學各向異性）、電（電光效應）、磁（磁光效應）等物理特性。我們知道，光線穿透液晶的路徑由構成它的分子排列所決定。人們發(fā)現在給液晶充電時會改變它的分子排列，從而造成光線的扭曲或折射。液晶面板自身是被動顯示器件無法實現自主發(fā)光，但是它可以起到對光的遮擋作用，所以在顯示屏的兩邊都設有作為光源的燈管，同時在液晶顯示器的背面有一塊背光板和反光膜。背光板由熒光物質組成，可以發(fā)射光線，作用主要是提供均勻的背景光源。背光板發(fā)出的光線在穿過偏振過濾層之后，進入了包含成千上萬水晶液滴的液晶層，液晶層中的水晶液滴都會被包含在細小的單元格結構中，一個或者多個單元格構成屏幕上的一個像素，而這些像素可以是亮的或者不亮的，這樣大量排列整齊的像素中亮與不亮便形成了單色的圖像。為了實現完整的顯示功能，必須為它設計一套背光組件。背光源發(fā)出光線，經反射板、導光板、光學擴散片、棱鏡片等輔助部件后再照射到液晶面板上，液晶面板在電信號的驅動下確定每個像素區(qū)域的光通和光斷情況，并在彩色濾光片的作用下形成明暗不一、顏色各異的光線再輸出。這樣就是用戶所看到的液晶顯示屏上的彩色畫面。本課題的研究選取TFT彩屏液晶顯示器。4.1.3TFT的基本特點TFT屏幕是薄膜晶體管，是有源矩陣類型液晶顯示器，在其背部設置了特殊光管，可以主動對屏幕上的各個獨立的像素進行控制，這也是所謂的主動矩陣TFT的來歷，這樣可以大大提高響應時間，約為80ms，它還有出色的色彩飽和度，還原能力和高對比度，在太陽光下依然看得很清晰。缺點是比較耗電和成本較高。4.1.4TFT的程序流程圖本流程圖首先進行系統(tǒng)的初始化，然后對LCD控制寄存器及地址寄存器進行改寫，設置一些LCD的參數，配置Buffer的起始地址和Buffer大小等一些參數，然后清屏，最后系統(tǒng)可以通過控制器發(fā)出的指令來調用相關函數，完成相應的顯示功能。程序流程圖如圖4-1所示：圖4-1LCD顯示流程圖4.1.5TFT的程序TFT部分的程序主要是顯示英文字符、漢字、字符串、寫命令、寫數據等等。具體的程序代碼如下：/*顯示英文字符輸入參數：x橫坐標y縱坐標 c需要顯示的字符 fColor字符顏色 bColor字符背景顏色*/#include"8X16.h"voidLCD_PutChar8x16(unsignedshortx,unsignedshorty,charc,unsignedintfColor,unsignedintbColor){unsignedinti,j;LCD_SetPos(x,x+8-1,y,y+16-1);for(i=0;i<16;i++){ unsignedcharm=Font8x16[c*16+i]; for(j=0;j<8;j++){ if((m&0x80)==0x80){ Write_Data_U16(fColor); } else{ Write_Data_U16(bColor); } m<<=1; } }}/*顯示英文字符輸入參數：x橫坐標y縱坐標 c需要顯示的字符 fColor字符顏色 bColor字符背景顏色*/voidLCD_PutChar(unsignedshortx,unsignedshorty,charc,unsignedintfColor,unsignedintbColor){ LCD_PutChar8x16(x,y,c,fColor,bColor); }/*顯示漢字輸入參數：x橫坐標y縱坐標 c需要顯示的漢字碼 fColor字符顏色 bColor字符背景顏色*/#include"GB1616.h" //16*16漢字字模voidPutGB1616(unsignedshortx,unsignedshorty,unsignedcharc[2],unsignedintfColor,unsignedintbColor){ unsignedinti,j,k; LCD_SetPos(x,x+16-1,y,y+16-1); for(k=0;k<64;k++){//64標示自建漢字庫中的個數，循環(huán)查詢內碼 if((codeGB_16[k].Index[0]==c[0])&&(codeGB_16[k].Index[1]==c[1])){ for(i=0;i<32;i++){ unsignedshortm=codeGB_16[k].Msk[i]; for(j=0;j<8;j++){ if((m&0x80)==0x80){ Write_Data_U16(fColor); } else{ Write_Data_U16(bColor); } m<<=1; } } } } }/*顯示字符串可以中英文同時顯示輸入參數：x橫坐標y縱坐標 *s需要顯示的字符串 fColor字符顏色 bColor字符背景顏色*/voidLCD_PutString(unsignedshortx,unsignedshorty,unsignedchar*s,unsignedintfColor,unsignedintbColor){ unsignedcharl=0; while(*s){ if(*s<0x80) { LCD_PutChar(x+l*8,y,*s,fColor,bColor); s++;l++; } else { PutGB1616(x+l*8,y,(unsignedchar*)s,fColor,bColor); s+=2;l+=2; } } }/*寫命令、寫數據輸入參數：x需要輸入的命令16位y需要輸入的數據16位*/voidWrite_Cmd_Data(unsignedcharx,unsignedinty){ unsignedcharm,n; m=y>>8; n=y; Write_Cmd(0x00,x); Write_Data(m,n);}/*寫16位數據*/voidWrite_Data_U16(unsignedinty){ unsignedcharm,n; m=y>>8; n=y; Write_Data(m,n);}/*寫命令*/voidWrite_Cmd(unsignedcharDH,unsignedcharDL){ CS=0; RS=0; DataPort=DH; RW=0; RW=1; DataPort=DL; RW=0; RW=1; CS=1;}/*寫數據雙8位*/voidWrite_Data(unsignedcharDH,unsignedcharDL){ CS=0; RS=1; DataPort=DH; RW=0;RW=1; DataPort=DL; RW=0; RW=1; CS=1;}4.2溫度傳感器模塊4.2.1概述DS18B20采用的是單總線協(xié)議方式，在一根I/O線上完成數據的讀寫，所以，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求，DS18B20的數據讀寫是通過時間片處理位和命令字來實現信息交換。DS18B20的通信協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。這些時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備，每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，在進行寫命令后，主機需要啟動讀時序完成數據接收，數據和命令的傳輸都是地位在先。4.2.2DS18B20的軟件程序據單總線的通信協(xié)議，主機控制DS18B20的完成讀取溫度的過程為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）、發(fā)ROM操作命令、發(fā)存儲器操作命令、處理數據等。單片機實現一次溫度轉換，讀取溫度數值的流程圖如下所示。該流程圖程序主要包括：DS18B20的初始化、讀取數據和寫數據三個子程序及完成溫度轉換，讀取溫度值兩個功能程序。在溫度轉換盒讀取溫度之前，首先要通過產生復位脈沖初始化DS18B20，然后DS18B20發(fā)出應答脈沖，當單片機接收到應答脈沖后才開始后面的操作。程序應該嚴格按照時序進行DS18B20的初始化=、讀數據、寫數據等操作以保證數據的完整性。DS18B20的程序流程圖具體如圖4-2所示：圖4-24.2.3DS18B20的程序代碼對于溫度傳感器的程序代碼，重點是讀取一個字節(jié)及寫入一個字節(jié)的功能代碼，這兩部分代碼具體如下：/*讀取一個字節(jié)*/unsignedcharReadOneChar(void){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;for(i=8;i>0;i--){DQ=0;//給脈沖信號dat>>=1;DQ=1;//給脈沖信號if(DQ)dat|=0x80;DelayUs2x(25);}return(dat);}/*寫入一個字節(jié)*/voidWriteOneChar(unsignedchardat){unsignedchari=0;for(i=8;i>0;i--){DQ=0;DQ=dat&0x01;DelayUs2x(25);DQ=1;dat>>=1;}DelayUs2x(25);}4.3煙霧傳感器模塊4.3.1概述本系統(tǒng)采用的是電阻控制型的氣敏器件MQ-2，其阻值隨被測氣體的濃度而變化。氣敏器件又是一種“氣—電”傳感器件，它將被側氣體的濃度信號轉變成相應的電信號。器件放置一段時間后，再通電使用時，阻值是先下降，然后又上升，通電大約10分鐘后（叫初期穩(wěn)定時間），才能穩(wěn)定到與氣氛狀態(tài)相應的阻值。為了避免通電開始時的誤報動作，應特別注意要設置十幾分鐘的延遲電路。器件的響應時間約為10秒，恢復時間約為30秒～60秒。使用氣敏器件，要避免油浸或油垢污染，更不要將氣敏器件長時間放在腐蝕氣體中。長時間使用時，要有防止灰塵堵塞不銹鋼網的措施。4.3.2MQ-2與單片機的連接圖MQ-2與MCU的連接接口方式如圖4-3所示：圖4-3MQ-2電阻式煙霧傳感器先將信號采集，再傳送到AD轉換器進行模數轉換，轉換后的數值信息送入單片機進行判值比較，再根據判別結果發(fā)出相應的信號。4.3.3A/D轉換器本系統(tǒng)使用的AD轉換器是ADC0832。ADC0832是美國國家半導體公司生產的一種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。因為它具有體積小，兼容性強，性價比高等優(yōu)點而深受單片機愛好者及企業(yè)的歡迎，目前具有很高的普及率。學習并使用ADC0832可以讓我們了解A/D轉換器的原理。ADC0832具有如下特點：.8位分辨率；.雙通道A/D轉換；.輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；.5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間；.工作頻率為250KHZ，轉換時間為32us；.一般功耗僅為15mw；.8P、14P-DIP(雙列直插)、PICC多種封裝；.商用級芯片溫寬為0℃~70℃，工業(yè)級芯片溫寬為-40℃~+85℃；芯片接口說明：芯片共有8個引腳，每個引腳具體功能如下：.CS_片選使能，低電平芯片使能有效。.CH0模擬輸入通道0。.CH1模擬輸入通道1。.GND芯片參考0電位（地）。.DI數據信號輸入，選擇通道控制。.DO數據信號輸出，轉換數據輸出。.CLK芯片時鐘輸入。.Vcc/Vref電源輸入及參考電壓輸入（復用）。ADC0832是8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨率可達到256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉換速度快并且穩(wěn)定性強。ADC0832與單片機的接口電路如圖4-4所示：圖4-4正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條線，分別是CS、CLK、D0、D1。但是由于D0端和D1端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將兩個端口并聯(lián)在一根數據線上使用，如上圖所示。當ADC0832未工作時，其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當要進行A/D轉換時，必須現將CS使能端置于低電平并保持低電平直到轉換結束。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數據信號。在第一個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第2、3個脈沖下沉之前DI端應輸入2位數據用于選擇通道功能。ADC0832的程序流程圖如圖4-5所示：圖4-5ADC0832程序代碼/************讀ADC0832函數************///采集并返回unsignedintAdc0832(unsignedcharchannel)//AD轉換，返回結果{uchari=0;ucharj;uintdat=0;ucharndat=0;if(channel==0)channel=2;if(channel==1)channel=3;ADDI=1;_nop_();_nop_();ADCS=0;//拉低CS端_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=channel&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2_nop_();_nop_();ADCLK=1;//拉高CLK端ADDI=(channel>>1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3ADDI=1;//控制命令結束_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat|=ADDO;//收數據ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i==7)dat|=ADDO;}for(i=0;i<8;i++){j=0;j=j|ADDO;//收數據ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖_nop_();_nop_();j=j<<7;ndat=ndat|j;if(i<7)ndat>>=1;}ADCS=1;//拉低CS端ADCLK=0;//拉低CLK端ADDO=1;//拉高數據端,回到初始狀態(tài)dat<<=8;dat|=ndat;return(dat);//returnadk}4.4時鐘日歷模塊4.4.1概述本研究課題的時鐘日歷芯片主要是用來顯示時間，并且能通過按鍵對時間進行調整。本論文研究的系統(tǒng)選取的時鐘芯片是DS1302.它是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V~5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數據。DS1302內部有一個31*8的用于臨時性存放數據的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產品，與DS1202兼容，但是增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。DS1302的引腳排列，其中VCC1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的正常連續(xù)運行。DS1302由VCC1或VCC2兩者中的較大者供電。當VCC2大于VCC1+0.2V時，VCC2給DS1302供電。而當VCC2小于VCC1時，DS1302由VCC1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768KHZ晶振。RST是復位片選線，通過把RST輸入驅動置高電平來啟動所有的數據傳送。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)數據的傳送手段。當RST為高電平時，所有的數據傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數據傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在VCC>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數據輸入輸出端（雙向）。SCLK為時鐘輸入端。4.4.2DS1302引腳圖及接法DS1302共有8個引腳。每個引腳功能在上文已經詳細說明，具體的引腳圖如圖4-4所示：圖4-4DS1302在系統(tǒng)中的具體接法如下：1腳VCC2和8腳VCC1接5V。2腳X1、3腳X2夾晶振4腳GND接地5腳RST接單片機P2.56腳I/0接單片機P2.47腳SCLK接單片機P2.3編程的時候要注意這樣定義一下。SBITP2^5=RST_DS1302；SBITP2^4=IO_DS1302；SBITP2^3=SCLK_DS1302。4.4..3DS1302程序流程圖DS1302在系統(tǒng)中的軟件流程圖如下所示。主要包括：芯片初始化、等待初始時間的設置、寫操作、據新的時間從新設定、讀取當前時間值、將所讀時間值送入單片機、通過單片機將時間值輸出到液晶顯示、循環(huán)檢查是否有新的時間設置等等。具體的程序流程圖如圖4-5所示：圖4-54.4.4DS1302的程序代碼DS1302時鐘模塊的程序代碼主體是向DS1302寫入一個字節(jié)數據和讀出一個字節(jié)數據。這兩部分的代碼具體如下：/*向DS1302寫入一字節(jié)數據*/voidDs1302_Write_Byte(unsignedcharaddr,unsignedchard){ unsignedchari; RST_SET; //寫入目標地址：addr addr=addr&0xFE;//最低位置零 for(i=0;i<8;i++) { if(addr&0x01) { IO_SET; } else { IO_CLR; } SCK_SET; SCK_CLR; addr=addr>>1; } //寫入數據：d for(i=0;i<8;i++) { if(d&0x01) { IO_SET; } else { IO_CLR; } SCK_SET; SCK_CLR; d=d>>1; } RST_CLR; //停止DS1302總線}/*從DS1302讀出一字節(jié)數據*/unsignedcharDs1302_Read_Byte(unsignedcharaddr){ unsignedchari; unsignedchartemp; RST_SET; //寫入目標地址：addr addr=addr|0x01;//最低位置高 for(i=0;i<8;i++) { if(addr&0x01) { IO_SET; } else { IO_CLR; } SCK_SET; SCK_CLR; addr=addr>>1; } //輸出數據：temp for(i=0;i<8;i++) { temp=temp>>1; if(IO_R) { temp|=0x80; } else { temp&=0x7F; } SCK_SET; SCK_CLR; } RST_CLR; //停止DS1302總線 returntemp;}4.5串口通信模塊4.5.1RS232串口通信原理RS232標準最初是為遠程通信連接數據終端設備DTE（DataTerminalEquipment），數據通信設備DCE(DataCommunicationEquipment)而制定。所以這個標準的制定并沒有考慮計算機系統(tǒng)的應用要求。但是目前又廣泛的被借來用于計算機接口與終端或者外設之間的連接標準。所以，這個標準的有些規(guī)定是和計算機系統(tǒng)不一致的，甚至是相矛盾的。因而，RS232標準與計算機不兼容的地方是存在的。其次，RS232標準所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE立場上的，而不是站在DCE立場來定義的。由于在計算機系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。串口是計算機上一種通用設備通信的協(xié)議，大多數計算機包含兩個基于RS232的串口，串口同時也是儀器儀表設備通用的通信協(xié)議。同時串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠程采集設備的數據。串口通信的概念非常簡單，串口按位發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單并且能夠實現遠距離通信。比如IEEE488定義并行通信狀態(tài)時，規(guī)定設備線總長不得超過20米，并且任意兩個設備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可以高達1200米。協(xié)議標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，還規(guī)定了連接器的每個引腳的信號內容，同時還對各種信號的電平加以規(guī)定。電腦上的RS232接口采用的是負邏輯電平：在TXD和RXD上：-15V~-3V表示邏輯1（MARK），+3V~+15V表示邏輯0（SPACE）;在RTS、CTS、DSR、DTR、DCD等控制線上：+3V~+15V表示信號有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓），-15V~-3V表示信號無效（斷開，OFF狀態(tài)，負電壓）。當傳輸電平的絕對值大于3V時，電路可以有效地檢查出來，介于-3~+3V之間的電平無意義，低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義。RS232規(guī)定標準接口的25條線（腳）包括4條數據線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線，常用的有只有9條，他們分別是：數據裝置準備好（DSR）、數據終端準備好（DTR）、請求發(fā)送（RTS）、允許發(fā)送（CTS）、接收線信號檢出（RLSD）、振鈴指示（RI）、信號地線SG、2個數據信號線（發(fā)送TXD和接收RXD）。我們可以使用串口電纜直接連接兩臺PC機的串口，實現兩臺PC機的串口通訊。但是PC機和單片機的通訊不能用電纜直接進行連接，原因是PC機RS232串口的電平標準和單片機的TTL電平不一致，所以單片機和PC機之間的串口通訊必須要有一個RS232/TTL電平轉換電路來進行信號電平的轉換。通常這個電路都選擇專用的RS232接口電平轉換集成電路進行設計，比如MAX232、HIN232等等。4.5.2串口通信程序代碼對于串口通信部分的代碼主要是串口初始化及串口中斷部分。具體代碼如下：/*串口初始化*/voidInitUART(void){SCON=0x50; //SCON:模式1,8-bitUART,使能接收TMOD|=0x20;//TMOD:timer1,mode2,8-bit重裝TH1=0xFD;//TH1:重裝值9600波特率晶振11.0592MHzTR1=1;//TR1:timer1打開EA=1;//打開總中斷//ES=1;//打開串口中斷}/*串口中斷程序*/voidUART_SER(void)interrupt4//串行中斷服務程序{unsignedcharTemp;//定義臨時變量if(RI)//判斷是接收中斷產生{ RI=0;//標志位清零 Temp=SBUF;//讀入緩沖區(qū)的值 SBUF=Temp;//把接收到的值再發(fā)回電腦端 }if(TI)//如果是發(fā)送標志位，清零TI=0;}第五章系統(tǒng)的測試本系統(tǒng)采用YT-16D試驗箱進行系統(tǒng)的完整測試。該試驗箱功能強大，攜帶方便，能實現多個功能。試驗箱的側面圖如圖5-1所示：圖5-15.1系統(tǒng)測試在TFT上的顯示本系統(tǒng)在YT-16D試驗箱上的測試情況如下：TFT顯示的狀態(tài)主要包括溫度、煙霧濃度、時間日歷，設計者等信息。正常時的顯示如圖5-2所示：圖5-2當溫度超標時，提示有可能出現險情，并啟動蜂鳴器發(fā)出警報，測試情況如圖5-3所示：圖5-3同理，如果是出現煙霧濃度的超標也啟動蜂鳴器，并且在TFT上顯示煙霧濃度超標，提示可能出現險情，做好各方面的預防與應急工作。其在TFT上的報警顯示如圖5-4所示：圖5-4當同時出現煙霧濃度和溫度超標時，表明火災險情發(fā)，生的可能性比較大，啟動蜂鳴器發(fā)出警報，并且在TFT上顯示出先關數據供參考，這時應該啟動相應的滅火裝備，做到及時將可能的危險在第一時間內降到最低，保障人生安全。其TFT提示圖如圖5-5所示：圖5-5以上是火災預警系統(tǒng)在TFT上的顯示情況，這可以通過單片機啟動相應的級聯(lián)設備，形成一個完整的火災預警系統(tǒng)。5.2系統(tǒng)測試通過串口在主機上的顯示因為本系統(tǒng)在軟件部分的定義是：如果溫度超標就通過單片機經串口將定義好的81發(fā)送到主機界面；如果溫度超標就將82發(fā)送到主機界面；如果溫度和煙霧濃度超標就將83發(fā)送到主機界面提示兩者超標。以上是軟件程序中的定義方式，具體的測試情況如下所示:.溫度超標如圖5-6所示：圖5-6這是溫度超標時通過串口號6發(fā)送81到提示界面。.煙霧濃度超標如圖5-7所示：圖5-7這是煙霧濃度超標時通過串口號6發(fā)送82到提示界面。.溫度和煙霧濃度雙超標如圖5-8所示：圖5-8這是溫度和煙霧濃度雙超標時通過串口號6發(fā)送83到提示界面。以上是系統(tǒng)的完整測試。包括了TFT上的不同狀態(tài)提示，再經串口由單片機控制發(fā)送相應的數據至主機界面。然后再根據相應的狀態(tài)采取相應的措施，做到預防火災及火災發(fā)生時報警，啟動相應裝置滅火，智能的保障環(huán)境的安全?？偨Y與展望總結論文在查閱國內、外相關資料，對現有火災探測器性能比較的基礎上，完成了基于單片機的火災自動預警系統(tǒng)的設計。論文完成的主要工作如下：1）.完成了火災自動預警系統(tǒng)的系統(tǒng)總體設計框圖，包括硬件部分和軟件部分。2）.完成了軟件系統(tǒng)的設計，完成了總體系統(tǒng)流程圖的設計，并完成了信號采集、液晶顯示、A/D轉換等模塊的子程序編寫和調試。4）.系統(tǒng)采用多傳感器綜合應用采集信號，提高了系統(tǒng)信息傳輸的可靠性，減小了漏報率和誤報率。本文設計的火災自動預警系統(tǒng)能及時的檢測到火情，為有效地防止和減少火災危害，對所監(jiān)測環(huán)境安全提供保障，對人們生活做出了一定貢獻。展望本系統(tǒng)利用溫度和煙霧傳感器，采集倉庫的溫度和煙霧信號對火災信息進行預測。氣體火災探測技術是目前火災探測領域研究的重點和熱點，但是目前針對一氧化碳和二氧化碳氣體的氣敏傳感器比感溫、感煙探測器價格昂貴且技術復雜，今后可采用新的氣敏材料和探測技術，開發(fā)出較廉價、易推廣的氣體火災探測器。溫、濕度對離子感煙探測器的影響比較大并且在大空間中響應的時間也比較長，因此在以后的應用中可以采用響應時間更快的光電煙霧探測器?；馂念A警技術的發(fā)展關系著人民生命財產安全，在安全工程領域具有舉足輕重的作用。隨著科學技術的發(fā)展和各行業(yè)對火災安全技術要求的提高，火災探測技術將面臨更多的挑戰(zhàn)，不斷追求“更快”、“更準”，“更可靠”。致謝

參考文獻[1]王麗萍.基于多傳感器信息融合技術的火災探測系統(tǒng)研究[D].長沙:湖南大學碩士學位論文,2007. [2]彭同明,徐學勤,楊少華,等.單片機原理及應用[M].北京:中國電力出版社,2007.12-13.[3]張軍,宋濤.AVR單片機C語言程序設計實例精粹[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.4-7.[4]劉坤,宋戈,趙紅波,等.51單片機C語言應用開發(fā)技術大全[M].北京:人民郵電出版社,2008.352-360.[5]張萌,和湘,姜斌,等.單片機應用系統(tǒng)開發(fā)綜合實例[M].北京:清華大學出版社,2007:141-150.[6]趙建領.51系列單片機開發(fā)寶典[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.501-514.[7]余國衛(wèi),譚延軍.基于AT89S52單片機的火災自動報警系統(tǒng)[J].微處理機,2006(5):123-125.[8]孫育才.ATMEL新型AT89S52系列單片機及其應用[M].北京:清華大學出版社,2005.[9]馬淑華,王鳳文,張美金.單片機原理與接口技術[M].北京:北京郵電大學出版社,2005.[10]萬光毅,嚴義.單片機實驗與實踐教程[M].北京:北京航空航天大學出版社,2004.[11]張洪潤,易濤.單片機應用技術教程[M].北京:清華大學出版社,2003.[12]吳選忠,倪子偉.基于PC機的新型智能火災報警控制系統(tǒng)研究[J].低壓電器現代建筑電氣篇,2008(4):46-50.[13]CELIKT,DEMIRELH,OZKARAMANLIH,etal.Firedetectionusingstatisticalcolormodelinvideosequences[J].JournalofVi-sualCommunicationandImageRepresentation,2007,18(2):176-185.[14]KANGKa.iAsmokemodelanditsapplicationforsmokemanagementinanundergroundmasstransitstation[J].FireSafetyJourna,l2007,42(3):218-231.[15]MARBACHG,LOEPFEM,BRUPBACHERT.Animageprocessingtechniqueforfiredetectioninvideoimages[J].FireSafetyJour-na,l2006,41(2):285-289.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)HYPERLIN