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火災報警系統設計中單片機的應用論文
摘要：火災報警器在現代社會(huì )的應用非常廣泛，是很常見(jiàn)的火災預警裝置，它對我國的發(fā)展具有重要意義，有效的保護了我國人民及財產(chǎn)的安全�，F在我國的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，現在的火災預警裝置都采用了高科技的裝備，比如智能控制芯片，這就使得火災預警裝置比過(guò)去的反應更加靈敏。這對更好的發(fā)現災情以及更好的控制災情具有重要的意義。為了更好的研究火災預警裝置相關(guān)問(wèn)題，本文通過(guò)對以AT89C51單片機為基礎的智能火災報警系統進(jìn)行了科學(xué)的探究和分析。
關(guān)鍵詞：單片機；火災報警系統；聲光報警模塊
近幾年，各種火災事件不斷發(fā)生，因火災產(chǎn)生的傷亡率也在不斷的增加，這樣的情況不僅對傷亡人員及其家屬造成了很大的傷害，還嚴重危害了社會(huì )的秩序，同時(shí)還造成了很大的財產(chǎn)損失等，在這種情況下，設計出更加智能化的火災報警系統具有重要的作用。
1系統設計方案
本文設計出的單片機智能報警器包括兩個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C以及聲光報警模塊。我們把單片機智能報警器的工作原理總結如下：如果有火災發(fā)生，單片機智能報警器里面的煙霧傳感器就會(huì )利用每個(gè)智能節點(diǎn)獲得煙霧信號，然后再進(jìn)行二階濾波處理，然后通過(guò)單片機中的模數轉化器把處理好的信號轉變?yōu)閿底中盘�。再�?jīng)由無(wú)線(xiàn)傳輸的方式傳遞到射頻模塊進(jìn)行發(fā)射，當射頻模塊得到了信號就會(huì )將其傳給單片機，單片機具有自動(dòng)對火災判斷的功能，單片機自主判斷后利用聲光預警模塊做出火災預警。
2系統硬件設計
2.1AT89C51單片機
AT89C51是一種具有4K字節閃爍能夠編程可以擦除只讀存儲器的低電壓，性能較高CMOS8位微處理器，我們一般稱(chēng)其單片機。這個(gè)器件選擇的是高新技術(shù)制造完成的，即ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)，并且可以和高標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。這種控制器可以把具有多功能的8位CPU和閃爍存儲器組裝在一個(gè)芯片里面，因此ATMEL的AT89C51屬于高效的微控制器，并且它可以給一些嵌入式控制系統帶來(lái)很多比較有價(jià)值的處理方法。
2.2轉換芯片
本文設計的單片機智能火災報警器選用的是ADC0804數模轉換專(zhuān)用芯片。這種芯片就是一個(gè)連續漸進(jìn)式的轉換器，不僅轉換和傳遞的速率較快，分辨率比較高，而且其生產(chǎn)的過(guò)程也非常簡(jiǎn)單，并且生產(chǎn)成本較低，這些特點(diǎn)將有利于單片機智能火災報警器的廣泛應用。并且它不用另外設定地址總線(xiàn)和地址鎖存器，因為它只有數據總線(xiàn)，這一點(diǎn)從操作性上來(lái)說(shuō)就簡(jiǎn)單的多。
2.3聲光報警模塊
由于聲光報警電路里面蜂鳴器使用的電流比較大，這就導致蜂鳴器的驅動(dòng)具有很大阻力，必須借助外在力量對電路進(jìn)行放大后，才能將蜂鳴器進(jìn)行驅動(dòng)，這里主要是利用三極管來(lái)達到放大電路的目的。首先，對聲光報警系統的電路控制是由單片機的P1.0引腳來(lái)完成的，如果引腳的輸出低電平，三極管就被接通了，那么蜂鳴器的電流就形成了了回路，并且會(huì )做出報警的反映。如果P1.0引腳沒(méi)有發(fā)出低電平，那么三極管就不會(huì )被導通，也就不會(huì )出現聲音報警的情況。其次，單片機P2.0口對光束報警的控制原理，和聲音報警基本類(lèi)似。只有P2.0口輸出低電平時(shí)，才會(huì )出現發(fā)光二極管的光束閃爍的情形，然后開(kāi)始光報警，如果P2.0口沒(méi)有低電平輸出，發(fā)光二極管就不會(huì )出現光束閃爍的情況，也就沒(méi)有光報警的發(fā)生。
3系統軟件設計
3.1開(kāi)發(fā)環(huán)境設計
本設計主要選用KeilC51作為軟件編程系統，該系統屬于51系列，并且可以和單片機C語(yǔ)言的軟件開(kāi)發(fā)系統實(shí)現兼容。Keil軟件開(kāi)發(fā)系統除了提供連接器、宏匯編的開(kāi)發(fā)方案，還有庫管理和C編譯器的全部開(kāi)發(fā)方案，利用UVision集成開(kāi)發(fā)環(huán)境把以上各種方案來(lái)連接到一起，并且Keil軟件適應能力比較強，無(wú)論是WinXP系統還是Win系列系統，它都可以順利的運行，這也是其一大優(yōu)點(diǎn)。
3.2報警系統主程序設計
程序流程圖里面存在的初始化有2個(gè)，一個(gè)是單片機本身的初始化，另一個(gè)是初始化是無(wú)線(xiàn)接收模塊的。系統的主程序其實(shí)就是信號的一次無(wú)線(xiàn)循環(huán)過(guò)程，實(shí)現流程是：
�。�1）上電完成后，nRF24L01和單片機智能報警系統每個(gè)部分都實(shí)現自身的初始化；
�。�2）利用終止信號傳輸的方法來(lái)達到火災報警系統對數據收集的目的。
�。�3）數據采集結束后，系統就會(huì )自主判斷周?chē)h(huán)境會(huì )不會(huì )發(fā)生火災，如果沒(méi)有出現火災，就會(huì )將信號采集返回去。如果出現火災，就會(huì )進(jìn)行火災報警。（一般以聲光報警形式報警）。
�。�4）當異常報警完成后（火災結束或火災所發(fā)出的煙霧信號無(wú)法使報警系統發(fā)出煙霧報警信號時(shí)），系統恢復之前狀態(tài)，重新回到初始化階段。
4結論
本文主要對以單片機為基礎的智能火災報警系統進(jìn)行了研究和分析，先對整個(gè)系統的設計方案做了簡(jiǎn)要說(shuō)明，之后開(kāi)始對AT89C51單片機、聲光報警模塊以及ADC轉換芯片這些系統的硬件做了設計，而且還對系統開(kāi)發(fā)環(huán)境以及報警系統主程序做了充分的研究和設計。結果顯示，在各部分的配合下，以AT89C51單片機為基礎的火災報警系統對于預防火災方面具有良好的效果。
參考文獻
[1]魯西坤,鞏銀苗,徐帥,侯凡博,姬鵬飛.基于單片機的智能火災報警系統的設計[J].電子測試,2018(Z1):7-9.
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