公交車自動滅火裝置的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　公交車干粉自動滅火裝置的應(yīng)用</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會的進(jìn)步，人們越來越重視火災(zāi)的防范工作，許多單位或生產(chǎn)線逐漸引入完善的防火系統(tǒng)，目前市場上的防火大多處于原始的人為手動的滅火，其效率低下，效果并不好，因此全新的公交車自動滅火系統(tǒng)這些年也是應(yīng)用而生，小到家庭的火災(zāi)防范，大到整個森林的火災(zāi)防范，這都無疑

2、證明自動滅火在當(dāng)下甚至未來是一個不可阻擋的發(fā)展趨勢。</p><p>　　2009年6月5日，成都市9路公交車在行駛過程中發(fā)生自燃，25名乘客在此次事故中不幸罹難。短短的幾分鐘，公交車變成了人間煉獄。而在隨后的時間里，我國其他地區(qū)公交車也發(fā)生了類似事故，所幸沒有“成都自燃事件”嚴(yán)重。成都公交車自燃事件造也引起有關(guān)部門的高度重視，于是，檢查公交車上用于應(yīng)急逃生“救命錘”的配備情況，很快成了各地重視安全工作的一項(xiàng)要事

3、。但是，僅僅配備“救命錘”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此設(shè)計一種適用于汽車發(fā)動機(jī)艙的公交車自動滅火系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)艙火災(zāi)的早期快速有效的探測和撲救，對保證司乘人員的生命財產(chǎn)安全具有十分重要和深遠(yuǎn)的意義。</p><p>　　本課題主要是圍繞AT89C51為設(shè)計核心的公交車自動滅火系統(tǒng)，通過煙霧和溫度傳感器采集信號，MCU的控制來實(shí)現(xiàn)自動滅火，應(yīng)用的范圍廣泛，可擴(kuò)展性也是相當(dāng)?shù)膹?qiáng)，針對不同的場所可以自行改進(jìn)相關(guān)的部分。本次設(shè)計

4、的主要方面是信號的檢測和單片機(jī)程序的控制部分，也是整個公交車自動滅火系統(tǒng)的兩個主要方面。</p><p>　　關(guān)鍵字：公交車滅火裝置；單片機(jī)；傳感器 Application of bus automatic fire extinguishing device</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Wi

5、th the progress of the society, people more and more attention to fire prevention work, many unit or product line gradually introduced to improve fire protection system, the fire on the market are mostly in the original

6、manual fire extinguishing, the efficiency is low, the effect is not good, so new bus automatic fire extinguishing system these years is also the application and, small family of fire prevention to the forest fire prevent

7、ion, it is no doubt that automatic fire extinguishing in t</p><p>　　In June 5, 2009, Chengdu city 9 Bus spontaneous combustion in the process of running, 25 passengers were killed in the accident. Just a few

8、 minutes, the bus turned into purgatory. In the subsequent time, the bus in other areas of our country also had a similar accident, but fortunately no serious incidents of spontaneous combustion in Chengdu. Chengdu Bus s

9、pontaneous events are also caused by the relevant departments attach great importance to, so check the bus for emergency escape "life-saving </p><p>　　This topic is mainly based on AT89C51 as the core d

10、esign of bus automatic fire extinguishing system, through the smoke and temperature sensor signal acquisition and control of the MCU to realize automatic fire extinguishing, the scope of application widely, can expand th

11、e sex is also very strong, according to different places can be to change their own into the relevant part. The design of the main aspects of the signal detection and control of the microcontroller program, but also the

12、whole bus</p><p>　　Key words: Bus fire extinguishing device; single chip microcomputer; sensor</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1前言5</b></p><p>&

13、lt;b>　　1.1課題背景5</b></p><p>　　1.2公交車自動滅火系統(tǒng)的總體設(shè)計方案5</p><p>　　2公交車自動滅火系統(tǒng)中火災(zāi)探測器的選擇7</p><p><b>　　2.1概述7</b></p><p>　　2.2感溫探測器選擇8</p><p&g

14、t;　　2.3 DS18B209</p><p>　　2.3.1 DS18B20特點(diǎn)：9</p><p>　　2.3.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.3.3 DS18B20測溫原理10</p><p>　　2.3.4與單片機(jī)的接口電路12</p><p>　　2.4煙霧濃度探測器1

15、2</p><p>　　2.4.1煙霧傳感器介紹12</p><p>　　2.4.2離子型煙霧傳感器13</p><p>　　3火災(zāi)探測器輸出信號處理和數(shù)據(jù)的傳輸15</p><p>　　4公交車自動滅火系統(tǒng)MCU控制器17</p><p><b>　　4.1概述17</b></p

16、><p>　　4.2 AT89C51的介紹17</p><p>　　4.2.1概述17</p><p>　　4.2.2主要性能參數(shù)17</p><p>　　4.2.3引腳功能說明18</p><p>　　4.2.4時鐘振蕩器20</p><p>　　4.2.5 編程方式20</p

17、><p>　　4.2.6 數(shù)據(jù)查詢21</p><p>　　4.2.7 Ready/Busy21</p><p>　　4.2.8復(fù)位電路21</p><p>　　4.3 AT89C51與上位機(jī)的接口電路22</p><p>　　5公交車自動滅火系統(tǒng)外接硬件系統(tǒng)24</p><p>　　5

18、.1報警部分24</p><p>　　5.2自動滅火電路驅(qū)動部分24</p><p>　　5.2.1概述25</p><p>　　5.2.2固態(tài)繼電器SRR25</p><p>　　5.2.3 固態(tài)繼電器特點(diǎn)25</p><p>　　5.2.4驅(qū)動電路部分26</p><p>　　

19、5.3滅火相關(guān)的知識一些介紹26</p><p>　　5.4顯示部分27</p><p>　　5.5鍵盤的設(shè)計思路28</p><p>　　6公交車自動滅火系統(tǒng)軟件設(shè)計介紹29</p><p><b>　　7結(jié)論31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</

20、b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　附錄34</b></p><p><b>　　1前言</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　2014

21、年12月18日上午10時許，北京豐臺區(qū)方莊環(huán)島，一輛741公交車起火燃燒。10時26分，明火基本被熄滅。據(jù)附近目擊者稱，在事發(fā)前，公家車開始冒煙，車上工作人員及時疏散了乘客，在乘客離開公交車后，車輛突起大火，隨后大火將公交車吞噬，所幸這次事故未造成人員傷亡。</p><p>　　雖然此次事故未造成人員傷亡，但我們在僥幸的同時更要關(guān)注公交車消防安全。據(jù)了解，此次公交車失火是公交車發(fā)動機(jī)自燃造成。我們不禁疑惑發(fā)動機(jī)為

22、什么會自燃？公交車自燃后不會有自動滅火裝置將其快速撲滅嗎？在其初期燃燒時為什么不能將其及時熄滅做最小的損失呢？針對以上問題，我們來簡單分析下造成公交車失火的原因，在以后的生活中又將如何有效杜絕類似的事情發(fā)生。</p><p><b>　　公交車火災(zāi)的原因</b></p><p>　　首先，公交車線路老化、漏油、漏液是自燃很重要的原因，作為公共交通，公交車每天使用的頻率

23、很高，各種零件的使用頻率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他車輛。而且作為公共交通工具，駕駛員往往不會頻繁的檢查其內(nèi)部零件的使用程度。</p><p>　　其次，在高溫環(huán)境下引起易燃物品的燃燒也是公交車火災(zāi)的重要因素，公交車的客流量很大，也缺少嚴(yán)密的安檢措施，很多乘客都有僥幸心理攜帶易燃易爆物品上車。但一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。</p><p>　　作為公共交通工具，公交車消防安全十分重要。近年來，公交車火

24、災(zāi)事故頻頻發(fā)生，必須引起相關(guān)部門的足夠重視并采取相應(yīng)的措施。防火意識，不僅需要監(jiān)管部門的嚴(yán)格監(jiān)督與管理，也需要廣大市民的積極配合。</p><p>　　配備必要的消防器材 防火于未燃</p><p>　　對于公交車火災(zāi)，不僅需要工作人員與市民掌握必要的防火常識，更需要配備完善的消防器材。特別是近年來，類似的火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，必須引起有關(guān)部門的足夠重視并采取相應(yīng)的措施。</p>

25、<p>　　從此次公交車自燃來看，自動滅火裝置非常必要，同時也要對其定期測試檢查，保障設(shè)備完好。自動滅火裝置安裝在公交車發(fā)動機(jī)位置，若發(fā)動機(jī)發(fā)生故障，自動滅火裝置會在第一時間探測到火情，隨機(jī)噴射滅火藥劑，將損害系數(shù)降低到最低。</p><p>　　1.2公交車自動滅火系統(tǒng)的總體設(shè)計方案</p><p>　　圖1-1 設(shè)計原理框圖</p><p>　　圖1

26、-1基本上完整的說明了整個系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計思路，首先是外界的溫度信號和煙霧濃度信號被我們采集，然后通過轉(zhuǎn)化，這里需要做一下說明，由于溫度傳感器選用的是集成的DS18B20，自帶AD轉(zhuǎn)換，而煙霧傳感器輸出的信號作為輔助判斷，我們?yōu)榱斯?jié)約成本，只需要知道其是否在危險范圍內(nèi)，因此通過簡單的電壓比較器即可實(shí)現(xiàn)（具體見后文），輸入信號進(jìn)入單片機(jī)后，即可由MCU進(jìn)行判斷，然后通過一系列I/O端口發(fā)出電平信號，來驅(qū)動外界的滅火設(shè)備。我們可以通過連接

27、的鍵盤，達(dá)到故障復(fù)位，閥值設(shè)定等。我們可參考附錄的總體電路圖，鍵盤部分、聲光報警部分、驅(qū)動電路部分均是通過軟件編程來控制其運(yùn)行的。</p><p>　　2公交車自動滅火系統(tǒng)中火災(zāi)探測器的選擇</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　對于一個公交車自動滅火系統(tǒng)更而言，火災(zāi)探測器像是整個系統(tǒng)的一扇窗戶，是對外界信息就行讀

28、取的渠道，它的重要性也就不言而喻了。如何正確有效的選取火災(zāi)探測器，對于整個公交車自動滅火系統(tǒng)有著實(shí)質(zhì)性的影響。</p><p>　　下面我們現(xiàn)對火災(zāi)發(fā)生的相關(guān)特征進(jìn)行簡單的了解，以確定我們需要從哪些方面來進(jìn)行火災(zāi)的檢測?；馂?zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射，火災(zāi)中期發(fā)展迅速，產(chǎn)生大量熱、煙和火焰輻射。我們針對現(xiàn)場的這些信息收集，諸如溫度、煙霧濃度（產(chǎn)生的氣體）、火焰等，來判斷火災(zāi)是否發(fā)生

29、，這是火災(zāi)探測基本思路。</p><p>　　因此，我們可以很清楚的知道了探測器需要完成的任務(wù)，即對溫度、煙霧濃度、火焰等相關(guān)信息的獲取。鑒于本次公交車自動滅火系統(tǒng)主要適用于計算機(jī)房、通訊機(jī)房、配電房、油浸變壓器、自備發(fā)電機(jī)房、圖書館、檔案室、博物館及票據(jù)、文物資料庫等場所，我們可以通過對溫度和煙霧濃度的檢測來判斷火災(zāi)是否發(fā)生。</p><p>　　由于場所的不定性，在不同高度的建筑物設(shè)置

30、火災(zāi)探測器時可參照表2-1的規(guī)定。</p><p>　　表2-1 點(diǎn)型感煙、感溫火災(zāi)探測器的實(shí)用高度</p><p>　　通過上表的了解，若是對于一般高度的房間，感煙和感溫基本上能滿足要求；同時我們需要考慮另一個問題，即探測器所能覆蓋的范圍，通過參照一些規(guī)范和本系統(tǒng)的要求，對火災(zāi)探測器的設(shè)置如下：</p><p>　　(1) 一個探測區(qū)域內(nèi)至少應(yīng)布置一只火災(zāi)探測器

31、。</p><p>　　(2) 在寬度小于3m以內(nèi)的過道頂棚上設(shè)置探測器時宜居中布置。感溫探測器的安裝間距L不應(yīng)超過10m，感煙探測器的安裝間距L不應(yīng)超過15m，探測器至端墻的距離不應(yīng)大于探測器間距的1/2。</p><p>　　(3) 感煙探測器、感溫探測器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑應(yīng)該通過現(xiàn)場的測試檢驗(yàn)可知。</p><p>　　(4) 探測器至墻壁、梁的水平距離不應(yīng)

32、小于0.5m，并且探測器的周圍0.5m內(nèi)不應(yīng)有遮擋物。</p><p>　　(5) 探測器宜水平安裝，如必須傾斜安裝時，傾斜角不應(yīng)大于45。當(dāng)屋頂坡度θ大于45 時，應(yīng)加木臺或類似方法安裝探測器。</p><p>　　火災(zāi)探測器數(shù)量的計算：</p><p>　　一個探測區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測器數(shù)量，應(yīng)由下式計算：</p><p><b&

33、gt;　　(2.1)</b></p><p>　　式中：N—一個探測區(qū)域所需設(shè)置的探測器數(shù)量(只)，N1(取整數(shù))；</p><p>　　S—一個探測區(qū)域的面積(m2);</p><p>　　A—一個探測器的保護(hù)面積；</p><p>　　K—修正系數(shù)，重點(diǎn)保護(hù)建筑K取0.7～0.9，普通保護(hù)建筑K取1.0。</p>

34、<p>　　可以根據(jù)所處房間的大小和保護(hù)級別來合理安排探測器的數(shù)目和位置。</p><p>　　2.2感溫探測器選擇</p><p>　　測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，本次設(shè)計中，我考慮了兩種設(shè)計方案。</p><p><b>　?。?）方案一</b></p><p>　　采用熱電偶溫差電路測溫，溫度檢測部分使

35、用低溫?zé)崤?，熱電偶由兩個焊接在一起不同金屬導(dǎo)線組成，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由兩種金屬的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢組成。通過將參考節(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測量該電壓，便可推斷出檢測節(jié)點(diǎn)的溫度。數(shù)據(jù)采集部分使用帶有A/D通道的單片機(jī)，將隨溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，將被測溫度顯示出來。</p><p>　　熱電偶電路的優(yōu)點(diǎn)是測溫范圍廣，且體積下。但是存在輸出電

36、壓小、容易受到來自導(dǎo)線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺點(diǎn)，并且需要設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換電路，因此可靠性較差、測量溫度準(zhǔn)確率低。</p><p><b>　?。?）方案二</b></p><p>　　采用數(shù)字溫度傳感器，將溫度直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號經(jīng)單片機(jī)輸出。數(shù)字溫度傳感器的內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路,其特點(diǎn)是能直接輸出數(shù)字化的溫

37、度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，自動適配各種微控制器(MCU)。采用數(shù)字溫度傳感器以實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)字化，既能以數(shù)字形式直接輸出被測溫度值，具有測量誤差小，分辨力高，抗干擾能力強(qiáng)，能夠遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)，帶串行總線接口等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本此感溫探測器選用的是DS18B20芯片。DS18B20是美國Dallas公司最新推出的一種單總線系統(tǒng)的數(shù)字溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻溫度傳感器不同，它能夠直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)

38、實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式，可以分別在93.75ms和750ms內(nèi)將溫度值轉(zhuǎn)化9位和12位的數(shù)字量。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡單，可靠性更高。芯片的耗電量很小，從總線上“偷”一點(diǎn)電存儲在片內(nèi)的電容中就可正常工作，一般不用另加電源。最可貴的是這些芯片在檢測點(diǎn)已把被測信號數(shù)字化了，因此在單總線上傳送的是數(shù)字信號，這使得系統(tǒng)的抗干擾性好、可靠性高、傳輸距離遠(yuǎn)。</p><p>　　

39、2.3 DS18B20</p><p>　　2.3.1 DS18B20特點(diǎn)：</p><p>　　（1）單線接口，只有一根信號線與CPU 連接單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點(diǎn)；</p><p>　?。?）不需要備份電源，可通過信號線供電，電源電壓范圍從3.3～5V；</p><p>　　（3）傳送串行數(shù)據(jù)，不需要外部元件；</p&

40、gt;<p>　?。?）溫度測量范圍從-55℃～+125℃；</p><p>　?。?）通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式（出廠時被設(shè)置為12 位）；</p><p><b>　?。?）零功耗等待；</b></p><p>　?。?）現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫

41、度測量，如環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。</p><p>　　2.3.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位激光ROM，溫度敏感元件，非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL，高速暫存器。64位激光ROM是出廠前被光刻好的，它其中保存著該DS18B20的產(chǎn)品信息和產(chǎn)品系列編碼，可以看作是該DS18B20的地址序列號。單總線

42、上所有DS18B20器件可以通過檢索器件的ROM中的內(nèi)容進(jìn)行識別。DS18B20的管腳排列如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 DS18B20管腳排列</p><p><b>　　引腳功能如下：</b></p><p>　　VDD：可選電源腳，電源電壓范圍3~5.5V。工作于寄生電源時，此引腳應(yīng)接地；</p><p

43、>　　DQ：數(shù)據(jù)輸入/輸出腳，漏極開路，常態(tài)下高電平。</p><p>　　2.3.3 DS18B20測溫原理</p><p>　　DS18B20內(nèi)含兩個溫度系數(shù)不同的溫敏振蕩器，其中溫敏振蕩器1相當(dāng)于測溫元件，溫敏振蕩器2相當(dāng)于標(biāo)尺，通過不斷比較兩個溫敏振蕩器的振蕩周期，得到兩個溫敏振蕩器在測量溫度下的振蕩頻率比值，根據(jù)頻率比值和溫度的對應(yīng)曲線，得到相應(yīng)的溫度值。其原理圖如圖2-

44、2所示：</p><p>　　具體測溫過程如下：首先由預(yù)置器2將溫度寄存器預(yù)置為對應(yīng)于溫度下限（-55℃）的值。然后，由預(yù)置器1對計數(shù)器1也預(yù)置一個對應(yīng)于溫度下限（-55℃）的計數(shù)值，計數(shù)器1接收溫度振蕩器1的輸出信號并進(jìn)行減法運(yùn)算。計數(shù)器2接收溫敏振蕩器2的輸出信號得到實(shí)際溫度值并送給溫度寄存器作為比較標(biāo)尺。如果計數(shù)器1首先遞減到0，那么將向溫度寄存器輸出一個信號，溫度寄存器的值將增加一位，對應(yīng)溫度值增加一個分

45、辨率的值（如分辨率為0.5℃時，對應(yīng)溫度值增加0.5℃），說明實(shí)測溫度高于-55℃。隨后，斜率累加器根據(jù)兩個溫敏振蕩器的溫度特性曲線計算出下一個溫度位置處計數(shù)器1的預(yù)置計數(shù)值，對計數(shù)器1再次進(jìn)行預(yù)置。計數(shù)器1和計數(shù)器2再次開始計數(shù)。如果計數(shù)器2先于計數(shù)器1到達(dá)0，完成一次測溫。溫度寄存器中的值為測量所得的當(dāng)前溫度值。通過這個過程不僅完成了測溫，而且將完成了溫度值的數(shù)字化，省去了A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　

46、圖2-2 DS18B20測溫原理</p><p>　　DSl8B20中的數(shù)字溫度傳感器的分辨率可配置為9、10、11和12位，出廠默認(rèn)設(shè)置為12位分辨率，對應(yīng)的溫度值分辨率分別為0.5、0.25、0.125和0.0625。溫度信息的低位、高位字節(jié)內(nèi)容中，還包括了符號位S(是正溫度還是負(fù)溫度)和二進(jìn)制小數(shù)部分，具體形式為：</p><p><b>　　低位字節(jié):</b>

47、</p><p><b>　　高位字節(jié):</b></p><p>　　這是12位分辨率的情況,如果配置為低的分辨率,則其中無意義位為0。</p><p>　　在DSl8B20完成溫度變換之后,溫度值與儲存在TH和TL內(nèi)的告警觸發(fā)值進(jìn)行比較。由于是8位寄存器,所以9~12位在比較時忽略。TH或TL的最高位直接對應(yīng)于16位溫度寄存器的符號位。如果溫

48、度測量的結(jié)果高于TH或低于TL,那么器件內(nèi)告警標(biāo)志將置位,每次溫度測量都會更新此標(biāo)志。只要告警標(biāo)志置位,DSl8B20就將響應(yīng)告警搜索命令,這也就允許單線上多個DSl8B20同時進(jìn)行溫度測量,即使某處溫度越限,也可以識別出正在告警的器件。</p><p>　　2.3.4與單片機(jī)的接口電路</p><p>　　本次設(shè)計中采用的是外部供電方式，其與單片機(jī)接線方式如圖2-3所示：</p&g

49、t;<p>　　圖2-3 DS18B20的接線方式</p><p>　　2.4煙霧濃度探測器</p><p>　　煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣-電變換器，它將可燃性氣 體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號，通過A/D轉(zhuǎn)換電路或者LM339比較器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度 處理及報警控制等工作。傳感器作為煙霧檢測報警器的信號采

50、集部分，是儀表的核心組成部分之一。由此可見，傳感器的選型是非常重要的。</p><p>　　2.4.1煙霧傳感器介紹 </p><p>　　(1)煙霧傳感器的分類 </p><p>　　(a)利用物理化學(xué)性質(zhì)的煙霧傳感器：如半導(dǎo)體煙霧傳感器、接觸燃 燒煙霧傳感器等。 </p><p>　　(b)利用物理性質(zhì)的煙霧傳感器：如熱導(dǎo)煙霧傳感器、光干

51、涉煙霧傳 感器、紅外傳感器等。 </p><p>　　(c)利用電化學(xué)性質(zhì)的煙霧傳感器：如電流型煙霧傳感器、電勢型氣 體傳感器等。 </p><p>　　(2)煙霧傳感器應(yīng)滿足的基本條件 一個煙霧傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的；可以是單一的實(shí)體，也可以是由多個不同功能傳感器組成的陣列。但是，任何一個完整的煙霧傳感器都必須具備以下條件： </p><p>　　

52、(a)能選擇性地檢測某種單一煙霧，而對共存的其它煙霧不響應(yīng)或低 響應(yīng)； </p><p>　　(b)對被測煙霧具有較高的靈敏度，能有效地檢測允許范圍內(nèi)的煙霧 濃度；</p><p>　　(c)對檢測信號響應(yīng)速度快，重復(fù)性好；</p><p>　　(d)長期工作穩(wěn)定性好； </p><p>　　(e)使用壽命長； </p><

53、;p>　　(f)制造成本低，使用與維護(hù)方便。 </p><p>　　（3）常見煙霧傳感器可檢測煙霧種類 </p><p>　　由于煙霧的種類繁多，一種類型的煙霧傳感器不可能檢測所有的氣體，通常只能檢測某一種或兩種特定性質(zhì)的煙霧。例如氧化物半導(dǎo)體煙霧傳感器主要檢測各種還原性煙霧，如CO、H2、C2H5OH、CH3OH等。固體電解質(zhì)煙霧傳感器主要用于檢測無機(jī)煙霧，如O2、CO2、H2、C

54、l2、SO2等。</p><p>　　2.4.2離子型煙霧傳感器</p><p>　　綜合考慮本次選用的是離子型傳感器，型號為HIS-07或者 NIS-07，以下為NIS-07的技術(shù)參數(shù)：DC:9V ；輸出電壓5.6+0.4V；電流損耗：27+3pA ；靈敏度0.6+0.1V；濕度：90%以下。</p><p>　　下面介紹下離子型傳感器的工作原理：</p&

55、gt;<p>　　離子煙霧傳感器單電離室的工作原理，如圖4-2所示。</p><p>　　圖2-4 電離室工作原理圖</p><p>　　圖2-4是單電離室的結(jié)構(gòu)圖，P1和P2是一對電極，在電極之間放有放射性物質(zhì)241Am，不斷放出α射線，高速運(yùn)動的α離子撞擊極板間的空氣分子，將其電離為正離子和負(fù)離子，從而使電極之間原來不導(dǎo)電的空氣具有了導(dǎo)電性。如果在極板P1和P2之間加上一

56、個電壓E，極板間原來雜亂無章的正負(fù)離子，在電場的作用下作有規(guī)則的運(yùn)動，從而在極板間形成電離電流，施加的電壓越高，則電離電流越大，當(dāng)電離電流增加到一定值時，將不再增加，此電流稱為飽和電流。實(shí)際使用的離子煙霧傳感器電路如圖2-5所示。</p><p>　　為了減少溫度、濕度等環(huán)境條件變化對電離電流帶來的影響，以提高傳感器工作的穩(wěn)定性，將兩個電離室串接起來與電源相接，上面的一個為補(bǔ)償電離室，下面的一個為檢測電離室，在結(jié)

57、構(gòu)上檢測電離室做成煙霧容易進(jìn)入的型式，而補(bǔ)償電離室做成煙霧很難進(jìn)入、而空氣又能慢慢進(jìn)入的型式。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，煙霧進(jìn)入檢測電離室，由于煙離子的阻擋作用，一方面使電離后的正負(fù)離子在電場中的運(yùn)動速度降低，另一方面使α射線的電離能力降低，從而使檢測電離室的電離電流減小，這一現(xiàn)象，相當(dāng)于補(bǔ)償電離室的等效電阻未變，而檢測電離室的等效電阻變大，從而使A點(diǎn)的電位升高。顯然煙霧濃度越大，煙離子的阻擋作用越強(qiáng)，A 點(diǎn)電位越高。這一電壓信號經(jīng)由T1、T2組

58、成的跟隨電路，傳送給模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)對煙霧濃度的采樣。采用離子源作為煙敏元件的突出特點(diǎn)是電流消耗極低，適合在系統(tǒng)中使用。</p><p>　　圖2-5 離子煙霧傳感器電路</p><p>　　3火災(zāi)探測器輸出信號處理和數(shù)據(jù)的傳輸</p><p>　　我們都知道火災(zāi)探測器的輸出信號可以是模擬信號，也可以是數(shù)字信號，而單片機(jī)所能識別只有TTL電平的數(shù)字信號，高于2.

59、2V為邏輯1，低于0.8V為邏輯0，這就需要我們對傳感器的輸出信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時，由于現(xiàn)場的各種干擾因素會導(dǎo)致信號的失真，頻率的混疊，這也就要求我們對輸出的模擬信號進(jìn)行處理，以最大程度地原始地復(fù)現(xiàn)外界信息的變化。</p><p>　　從前面的對于DS18B20的介紹，它是一個集成的可編程的溫度傳感器，體積小小，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化，精度高、接線簡單，輸出的直接為數(shù)字信號，傳輸串行的數(shù)據(jù)，不需外部設(shè)備，下面簡單的說明下D

60、S18B20與單片機(jī)信號處理的順序：初始化單總線系統(tǒng)；執(zhí)行某種ROM操作指令；執(zhí)行存儲器操作指令；處理數(shù)據(jù)。如果測溫現(xiàn)場需要多個溫度傳感器，PC與DS18B20的連接可使用DALLAS提供的單總線到PC串口或并口的適配器，常用的有DS9097串行口適配器和DS1410并行口適配器，這樣只需要一條雙絞線（一條為信號線，一條為地線）從控制器引入測溫現(xiàn)場，然后將多個DS18B20掛在其上就行了。</p><p>　　由

61、于本次信號的核心還是溫度，對于煙霧濃度是用來輔助判斷，為了節(jié)約成本，將不采用AD轉(zhuǎn)換，用一個簡單的電壓比較器LM339來與預(yù)設(shè)定的電壓值比較輸出一個電壓信號直接傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，即無需對煙霧濃度的具體值進(jìn)行精確的了解，只是判斷是否在危險范圍內(nèi)，這樣可以省去很多信號處理電路，具體離子型煙霧傳感器的輸出信號的處理電路如下：</p><p>　　圖3-1 離子煙霧傳感器信號處理電路</p><p>

62、　　可以根據(jù)測試現(xiàn)場的環(huán)境來設(shè)定參考輸入電壓或者通過調(diào)動滑動變阻器即可實(shí)現(xiàn)簡單的濃度預(yù)設(shè)值，需要進(jìn)行現(xiàn)場的調(diào)試。

63、

64、 </p><p>　　如圖3-1選取LM339為電壓比較器，比較器電路本身也有技術(shù)指標(biāo)要求，如精度、響應(yīng)速度、傳播延遲時間、靈敏度等，大部分參數(shù)與運(yùn)放的參數(shù)相同在要求不高時可采用通用運(yùn)放來作比較器電路。</p><p>　　電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小(也有兩

65、個數(shù)字電壓比較的，這里不介紹)，并判斷出其中哪一個電壓高。當(dāng)“＋”輸入端電壓高于“－”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；當(dāng)“+”端電壓低于“－”輸入端時，電壓比較器輸出端為低電平。</p><p>　　由于比較器與運(yùn)放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，其大部分參數(shù)(電特性參數(shù))與運(yùn)放的參數(shù)項(xiàng)基本一樣(如輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、輸入偏置電流等)。所以計算時直接把它當(dāng)做運(yùn)放，離子煙霧傳感器的電壓輸出在5.6+0.4v的范圍左右

66、波動，設(shè)為U，輸出為U0。參考電壓可以取5V，設(shè)為Vcc，則輸出</p><p>　　4公交車自動滅火系統(tǒng)MCU控制器</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　控制器是整個滅火系統(tǒng)的靈魂，所以我們選擇是需要慎之又慎。在眾多的51系列單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更實(shí)用，因他不但和8051指令、管腳完

67、全兼容，而且其片內(nèi)的4K程序存儲器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，一般專為 ATMEL AT89Cx 做的編程器均帶有這些功能。顯而易見，這種單片機(jī)對開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。寫入單片機(jī)內(nèi)的程序還可以進(jìn)行加密，這又很好地保護(hù)了你的勞動成果。單對AT89C51來說，在實(shí)際電路中可以直接互換8051和8751。</p><p>　　由于內(nèi)部RAM的存在，可以減少I/

68、O擴(kuò)展芯片、鎖存器及片外RAM等等，使整個設(shè)計顯得簡單明了，所以我們選擇AT89C51。</p><p>　　4.2 AT89C51的介紹</p><p><b>　　4.2.1概述</b></p><p>　　AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃存存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向

69、量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容。但振蕩器停止工作并禁止其它所有工作直到下一個硬件復(fù)位。</p><p>　　4.2.2主要性能參數(shù)</p><p>　?。?）與MCS-5

70、1產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 </p><p>　?。?）4K字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲器</p><p>　?。?） 1000次擦寫中期</p><p>　　（4）全靜態(tài)操作：0Hz——24MHz</p><p>　?。?）三級加密程序存儲器</p><p>　　（6）128*8字節(jié)內(nèi)部RAM</p&

71、gt;<p>　?。?）32個可編程I/O口線</p><p>　　（8）2個16位定時/計數(shù)器</p><p><b>　?。?）6個中斷源</b></p><p>　?。?0）可編程串行UART通道</p><p>　?。?1）低功耗空閑和掉電式 </p><p>　　4.2.3

72、引腳功能說明</p><p>　　如圖所示為AT89C51的引腳圖</p><p>　　圖4-1 AT89C51引腳圖</p><p><b>　?。弘娫措妷?lt;/b></p><p><b>　　GND：地</b></p><p>　　P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I

73、/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對斷口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時，P0接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的

74、輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號來低時會輸出一個電流（I）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接受底8位地址。</p><p>　　P2口：P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，

75、通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號來低電平時會輸出一個電流（I）。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @RI指令）時，P2口行上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。</p>&

76、lt;p>　　Flash編程或校驗(yàn)時，P2亦接受高位地址和其它控制信號。</p><p>　　P3口：P3是一組帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。作輸入口使用時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（I）。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是他的第二功能，如下，

77、P3.0：串行輸入口RXD；P3.1：串行輸出口TXD；P3.2：外部中斷INT0；P3.3外部中斷INT1；P3.4：定時計數(shù)器T0；P3.5：定時計數(shù)器T2；P3.6：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通；P3.7：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。</p><p>　　P3口還接受一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器

78、周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG非：當(dāng)訪問外部程序存儲器時，ALE輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。</p><p>　　PSEN非：程序儲存允許（PSEN非）輸出是外部程序存儲器的讀選信

79、號，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN非有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN非信號不出現(xiàn)。</p><p>　　EA/Vpp：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H——FFFFH），EA端必須得保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LBI被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），C

80、PU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。</p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘 </p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　4.2.4時鐘振蕩器</p><p>　　AT89C5

81、1中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見圖4-2。</p><p>　　外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對外電容C1、C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會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

82、易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF（±10pF），而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF（±10F）。</p><p>　　用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路如下圖所示。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。</p><p>　　由于外部時鐘信號是通過一個2分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所

83、以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，電腦最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。</p><p><b>　　圖振蕩電路</b></p><p>　　圖4-2 時鐘振蕩電路</p><p>　　4.2.5 編程方式</p><p>　　編程前，須設(shè)置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號，編程單元的地址加在

84、P1口和P2口的P2.0-P2.3<11位地址范圍為0000H-0FFFH>，數(shù)據(jù)P0口輸入，引腳P2.6,P2.7和P3.6,P3.7的電平設(shè)置見表3-4，PSEN為低電平，RST保持高電平，EA/引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電源，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖（負(fù)脈沖）。編程時，可采用4—20MHz的時鐘震蕩器，AT89C51編程方法如下：</p><p>　　在地址線上加上要編程單元

85、的地址信號。</p><p>　　在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)。</p><p>　　激活相應(yīng)的控制信號。</p><p>　　在高電壓編程方式時，將EA/端加上+12V編程電壓。</p><p>　　每對Flash存儲陣列寫入一個字節(jié)或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE/PROG編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)1—5步驟，

86、直到全部文件編程結(jié)束。</p><p>　　每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，通常約為1.5ms。</p><p>　　4.2.6 數(shù)據(jù)查詢</p><p>　　AT89C51單片機(jī)用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測一個寫周期是否結(jié)束，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的那個字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（P0.7）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在所有輸出端

87、上，此時，可進(jìn)入下一個字節(jié)寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。</p><p>　　4.2.7 Ready/Busy</p><p>　　字節(jié)編程的進(jìn)度可通過“RDY/BSY”輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE變成高電平“H”后P3.4(RDY/BSY)端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程結(jié)束后，P3.4變?yōu)楦唠娖綔?zhǔn)備就緒狀態(tài)。</p><p>&

88、lt;b>　　4.2.8復(fù)位電路</b></p><p>　　在振蕩，有兩個機(jī)器周期（24 個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時，將使單片器運(yùn)行時機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3 口均置1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR 全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM 的0000H 處開始運(yùn)行程序。該芯片的復(fù)位腳為9腳，所以復(fù)位電路接

89、STC89C52RC的9腳，具體電路如下圖所示。當(dāng)采用的晶體頻率是6 MHZ時，可取C=22UF，R=1K；當(dāng)采用的晶體頻率為12MHZ時，可取C=10UF，R=8.2K。不過這都是最佳的組合，也可以有其它大小的電容電阻，只要符合電路要求就可以，如本文就采用22UF的電容和10K的電阻。</p><p><b>　　圖4-3 復(fù)位電路</b></p><p>　　4.

90、3 AT89C51與上位機(jī)的接口電路</p><p>　　本次的串口通信的設(shè)計主要是考慮到其可擴(kuò)展性進(jìn)行設(shè)計的，由于滅火系統(tǒng)可能用于多點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)型的實(shí)時監(jiān)測，這對于數(shù)據(jù)的處理要求較高，需要接到上位機(jī)PC，為此我們設(shè)計了一個基于RS232的串口通信，以備擴(kuò)展需要，下面就基于RS232的串口通信做簡單的介紹。</p><p>　　1.RS232協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　

91、　RS232信號在正負(fù)電平之間擺動,在發(fā)送數(shù)據(jù)時,發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在+5V～+15V，負(fù)電平在-5V～-15V電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為TTL電平，從開始數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇Y(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。接收器典型的電平在+3V～+12V與-3V～-12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2～3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳輸距離最大為約15m，最高速率為20kbps。</p

92、><p>　　2.MAX232簡介</p><p>　　RS232用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)規(guī)定不通，因此要用RS232總線進(jìn)行串行通信時需外接電路以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端用驅(qū)動器將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平，在接收端用接收器將RS232電平再轉(zhuǎn)換成TTL電平。MAX232內(nèi)部有電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，可將+5V電源變換成RS232所需的±10V電壓，以實(shí)

93、現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，既符合RS232的技術(shù)，又可實(shí)現(xiàn)+5V單電源供電，所以MAX收發(fā)器電路給短距離串行通信帶來極大的方便。</p><p>　　3.硬件連接    單片機(jī)有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和計算機(jī)之間可以方便 地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時要滿足一定的條件，計算機(jī)的串口是RS232 電平的，而單片

94、機(jī)的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，采用專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。采用三線制連接串口，也就是說和計算機(jī)的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。電路如圖4-4所示，MAX232的第11腳和單片機(jī)的11腳連接，第12腳和單片機(jī)的10腳連接，第15腳和單片機(jī)的20腳連接。</p><p>　　

95、圖4-4基于rs232串口通信電路</p><p>　　5公交車自動滅火系統(tǒng)外接硬件系統(tǒng)</p><p><b>　　5.1報警部分</b></p><p>　　本次報警部分分2個部分，一個是LED燈光的閃爍，一個是蜂鳴器的報警。</p><p>　　LED報警：由2個不同顏色的二極管組成，分別接到單片機(jī)的P0.5和P0

96、.6，其中P0.5為黃色，預(yù)警，即煙霧濃度指示燈，當(dāng)煙霧濃度不滿足測試值時便開始發(fā)光；P0.6端口接紅色LED，即溫度超過閥值便開始不停的閃爍（閃爍容易引起人們的注意），發(fā)出火災(zāi)警告。</p><p><b>　　蜂鳴器報警</b></p><p>　　下圖6-1為聲音報警部分的電路圖，通過簡單的三極管Q9014驅(qū)動電路和蜂鳴器構(gòu)成，其中一個電阻是偏置電阻，給三極管提

97、供偏置電壓。這個電路的工作過程可簡單的描敘如下：驅(qū)動電路的輸入端與單片機(jī)的I/O口相連，當(dāng)I/O口輸出一個高電平，三極管Q的基極B得到高電平，三極管導(dǎo)通，電流從VCC經(jīng)集電極C流向發(fā)射極E，并流入蜂鳴器BP，這樣蜂鳴器BP得到工作電流而發(fā)出“滴滴”的提示音。</p><p>　　圖5-1 蜂鳴器報警電路</p><p>　　5.2自動滅火電路驅(qū)動部分</p><p>

98、;<b>　　5.2.1概述</b></p><p>　　本部分由兩組構(gòu)成，一組用來作為初級階段的火災(zāi)驅(qū)動，一組作為下一階段的火災(zāi)驅(qū)動，具體的滅火設(shè)備和選用的物質(zhì)和現(xiàn)場緊密相關(guān)的。</p><p>　　5.2.2固態(tài)繼電器SRR</p><p>　　固態(tài)繼電器又名固態(tài)開關(guān)。是一種新穎的四端以弱控器的無觸點(diǎn)功率控制元件。一般施加輸入信號后其主控回

99、路呈導(dǎo)通狀態(tài),無信號時呈阻斷狀態(tài),固態(tài)繼電器為一個四端組件:兩個輸入控制器,兩個輸出受控端。它由三部分組成:輸入控制部分、隔離部分及輸出受控部分。輸入控制部分一般由限流電阻或恒流電路及光電二極管組成;隔離部分一般由光電隔離器組成,也有用變壓器隔離的。輸出部分一般由光敏控制器、電壓過零控制器、驅(qū)動器、可控硅及阻容吸收部分組成,固態(tài)繼電器的如圖6-2所示。</p><p>　　圖 5-2 SRR的結(jié)構(gòu)組成示意圖<

100、;/p><p>　　5.2.3 固態(tài)繼電器特點(diǎn)</p><p>　　(1) 輸入控制電壓低(3～14V) , 驅(qū)動電流小(3～15mA) , 輸入控制電壓與TTL 、DTL 、HTL 電平兼容,直流或脈沖電壓均能作輸入控制電壓;</p><p>　　(2) 輸出與輸入之間采用光電隔離,可實(shí)現(xiàn)在以弱控強(qiáng)的同時,做到強(qiáng)電與弱電完全隔離,兩部分之間的安全絕緣電壓大于2kV

101、, 符合國際電氣標(biāo)準(zhǔn)UL 的器件;</p><p>　　(3) 輸出無觸點(diǎn)、無噪音、無火花、開關(guān)速度快;</p><p>　　(4) 輸出部分內(nèi)部一般含有RC 過壓吸收電路,以防止瞬間過壓而損壞固態(tài)繼電器;</p><p>　　(5) 有多種規(guī)格可選擇: 輸入有電阻限流直流、恒流直流、交流等類型。輸出有直流輸出方式和交流輸出方式。輸出額定電壓有(220～380V)

102、交流電壓及(30～180V) 直流電壓。交流輸出中有過零觸發(fā)型和非過零觸發(fā)型(移相型) ;</p><p>　　(6) 過零觸發(fā)型固態(tài)繼電器對外界的干擾非常小;</p><p>　　(7) 采用環(huán)氧樹脂全灌封裝,具有防塵、耐濕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　5.2.4驅(qū)動電路部分</p><p>　　如下為圖6-3，當(dāng)AT89C51輸出

103、為高電平信號時，經(jīng)過或非門后為低電平信號固態(tài)繼電器SSR 導(dǎo)通，使電磁閥開通，從而達(dá)到自動噴淋效果。相反，輸出為低電平信號時，經(jīng)過或非門為高電平信號，固態(tài)繼電器SSR 截止。</p><p>　　圖5-3 SRR驅(qū)動電路</p><p>　　5.3滅火相關(guān)的知識一些介紹</p><p>　　按照燃燒原理，一切滅火方法的原理是將干粉直接噴射到燃燒的物體上?；蛘邔⒏煞?/p>

104、噴灑在火源附近的物質(zhì)上，使其不因火焰熱輻射作用而形成新的火點(diǎn)。以下為幾種常用的方法： 冷卻滅火法： 這種滅火法的原理是將干粉直接噴射到燃燒的物體上，以降低燃燒的溫度于燃點(diǎn)之下，使燃燒停止?；蛘邔⒏煞蹏姙⒃诨鹪锤浇奈镔|(zhì)上，使其不因火焰熱輻射作用而形成新的火點(diǎn)。 冷卻滅火法是滅火的一種主要方法，常用水和二氧化碳作干粉冷卻降溫滅火。干粉在滅火過程中不參與燃燒過程中的化學(xué)反應(yīng)。這種方法屬于物理滅火方法。</p>

105、<p>　　隔離滅火法：隔離滅火法是將正在燃燒的物質(zhì)和周圍未燃燒的可燃物質(zhì)隔離或移開，中斷可燃物質(zhì)的供給，使燃燒因缺少可燃物而停止。具體方法有：1、把火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物品搬走； 2、關(guān)閉可燃?xì)怏w、液體管道的閥門，以減少和阻止可燃物質(zhì)進(jìn)入燃燒區(qū)；3、設(shè)法阻攔流散的易燃、可燃液體； 4、拆除與火源相毗連的易燃建筑物，形成防止火勢蔓延的空間地帶。 窒息滅火法：窒息滅火法是阻止空氣流入燃燒

106、區(qū)或用不燃燒區(qū)或用不燃物質(zhì)沖淡空氣，使燃燒物得不到足夠的氧氣而熄滅的滅火方法。具體方法是：1、用沙土、水泥、濕麻袋、濕棉被等不燃或難燃物質(zhì)覆蓋燃燒物；2、噴灑霧狀水、干粉、泡沫等干粉覆蓋燃燒物； 3、用水蒸氣或氮?dú)?、二氧化碳等惰性氣體灌注發(fā)生火災(zāi)的容器、設(shè)備；4、密閉起火建筑、設(shè)備和孔洞；5、把不燃的氣體或不燃液體（如二氧化碳、氮?dú)狻⑺穆然嫉龋﹪姙⒌饺紵飬^(qū)域內(nèi)或燃燒物上。</p><p>　　目前市

107、場上存在的滅火設(shè)備大多基于以上幾種滅火原理設(shè)計而成的，對于不同的場所和情況，我們可以靈活的安裝和選用滅火設(shè)備，以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和滅火效果。</p><p><b>　　5.4顯示部分 </b></p><p>　　本次的顯示部分采用4位的七段共陰數(shù)碼管顯示，部分電路如5-1圖所示，通過P2端口提供段選信號來點(diǎn)亮各位和小數(shù)點(diǎn)，再通過p0.1 、p0.2來進(jìn)行位選信號

108、的輸出，即每次輸出的數(shù)據(jù)送到個位、十位還是百位或是小數(shù)位，也就是動態(tài)顯示。</p><p>　　七段數(shù)碼管有不同的尺寸，以適應(yīng)不同場合的需要。它的七個顯示段可以獨(dú)立地控制發(fā)光或者熄滅，這樣一來不同段組合的就形成了不同的數(shù)字或者英文字母。所謂共陰就是7個數(shù)碼管的負(fù)極相連接到GND，而正極由我們來控制；共陽就是這7個發(fā)光二極管的正極相連，接到電源正極，而負(fù)極則是有我們來控制。在實(shí)際的應(yīng)用中選擇共陰或是共陽取決于設(shè)計的

109、方便性，本次我們采用共陰。</p><p><b>　　圖5-4 顯示電路</b></p><p>　　5.5鍵盤的設(shè)計思路</p><p>　　鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。平時(常態(tài)時)，按鍵的兩個觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，按下鍵時它們才閉合(短路)。</p