基于溫度傳感器的智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張文靜

（沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院，遼寧 撫順 113122）

智能火災(zāi)報(bào)警器的課題研究，對(duì)于開(kāi)發(fā)出優(yōu)秀的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有重要意義。本文首先簡(jiǎn)單介紹了火災(zāi)對(duì)人類(lèi)生活的影響并介紹了當(dāng)今世界智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展情況，然后介紹了一種多傳感器智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 整體方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，以AT89C51單片機(jī)為核心控制單元，通過(guò)對(duì)溫度、煙霧濃度、火焰的信息采集與處理，判斷是否發(fā)生火災(zāi)或有發(fā)生火災(zāi)潛質(zhì)，并做出相應(yīng)的控制動(dòng)作，具體設(shè)計(jì)任務(wù)要求如下：

（1）系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)的檢測(cè)應(yīng)滿足多樣性。（2）按鍵參數(shù)修改功能。（3）具有聲光報(bào)警功能。（4）顯示功能。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求分析本設(shè)計(jì)包括如下結(jié)構(gòu)：煙霧檢測(cè)部分、紅外火焰?zhèn)鞲衅鞑糠?、溫度檢測(cè)傳感器部分、單片機(jī)主控部分、數(shù)據(jù)顯示部分、聲光報(bào)警部分、按鍵輸入部分、AD轉(zhuǎn)換部分。

火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總框圖

智能路燈控制系統(tǒng)主要包括軟件部分與硬件部分，下面將做詳細(xì)的介紹。

2 硬件部分

該智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的硬件部分是由主要的四種元器件所組成，它們分別是AT89C51型單片機(jī)、DS18B20溫度傳感器構(gòu)成。

（1）本設(shè)計(jì)是選用的AT89C51型號(hào)的單片機(jī)，必須具備一定的外圍電路輔助芯片運(yùn)行，單片機(jī)最小系統(tǒng)一般有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路構(gòu)成。

（2）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警用到的溫度傳感器DS18B20是數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳小體積封裝形式。DS18B20傳感器在實(shí)際使用中，電源直接供電時(shí)DS18B20的1腳接GND，2腳作為信號(hào)線輸出，3腳接電源VCC。這種供電方式相比于寄生電源供電是最優(yōu)的供電方式。綜上所述，為節(jié)約成本，使電路和程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，所以運(yùn)用電源供電的方式，輸出引腳DQ與單片機(jī)P3.7連接。

3 軟件部分

此設(shè)計(jì)的軟件主要部分是主程序設(shè)計(jì)和DS18B20溫度傳感器子程序設(shè)計(jì)。

（1）主程序流程設(shè)計(jì)。系統(tǒng)開(kāi)始初始化，進(jìn)行溫度檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)后的值顯示在液晶屏上，然后進(jìn)行按鍵調(diào)節(jié)設(shè)定的值以達(dá)到報(bào)警的目的，若檢測(cè)的值在按鍵設(shè)定值范圍內(nèi)，則不會(huì)報(bào)警。

（2）溫度采集子程序設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)測(cè)溫元件DS18B20采用電源直接供電方式連接，在軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮尋址以及讀取ROM指令。由于DS18B20數(shù)字輸出，可以直接連接單片機(jī)引腳，連接引腳為P3.7。

4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

本系統(tǒng)主要根據(jù)目前發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)實(shí)際的應(yīng)用特點(diǎn)和要求，采用了自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣溫度、煙霧和火災(zāi)的檢測(cè)的自動(dòng)檢測(cè)和控制。

其中系統(tǒng)分為兩大部分：硬件部分、軟件部分。其中硬件部分包括溫度采集電路、報(bào)警電路和滅火裝置電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)的監(jiān)控、報(bào)警和滅火；軟件部分包括主程序設(shè)計(jì)和DS18B20溫度傳感器子程序設(shè)計(jì)，首先是對(duì)主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)開(kāi)始初始化，進(jìn)行溫度檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)后的值顯示在液晶屏上，然后進(jìn)行按鍵調(diào)節(jié)設(shè)定的值以達(dá)到報(bào)警的目的之后對(duì)硬件進(jìn)行了簡(jiǎn)單的調(diào)試，對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了一些分析。