消防智能疏散指示逃生系统设计.doc

1 毕业设计说明书毕业设计说明书 项目名称项目名称 消防智能疏散指示逃生系统设计消防智能疏散指示逃生系统设计 专专 业业 机电一体化机电一体化 班班 级级 2010 级级 机电机电 3 班班 学生姓名学生姓名 X X 指导教师指导教师 X X X 机械与电子工程系机械与电子工程系 2013 年年 6 月月 10 日日 2 重庆三峡职业学院毕业设计 论文 评语及成绩 专业班 级姓名 题目消防智能疏散指示逃生系统设计消防智能疏散指示逃生系统设计 指导教师评语 签字 年 月 日 答辩记录及评语 记录员 年 月 日 综合成绩 答辩小组组长签字 系主任签字 年 月 日 3 毕业设计任务书毕业设计任务书 专业班级姓名 题目消防智能疏散指示逃生系统设计 内容 本设计是结合光标 语音 频闪 借助消防报警的火灾信息 从听觉 视觉等感观上引 导人们正确逃生的消防智能疏散指示逃生系统 本系统主要采用 STC89C51 单片机为主控芯片 集成信号采集 执行电路 辅助控制等 模块组成 信号采集由各种传感器 光敏传感器 气敏传感器 在不同环境下进行数据采集 通过 A D 转换得到 A D 转换的数据传给单片机 并由单片机处理和分析 然后作出相应的执 行动作 并把信息通过无线发射器传送至主控中心 执行电路在得到单片机的信号后 作出 相应的动作 辅助控制主要在一些特殊情况 紧急呼叫 紧急火灾 下执行相应的辅助功能 基本要求 1 本系统能在紧急情况 夜晚断电 火灾等 下通过高亮的蓝色 led 灯组成的逃生引 导标志投影在地上和语音提示引导人快速逃离现场 在正常情况下 起到照明灯作用 并能 检测烟雾等气体 及时给出警报 2 熟练掌握用 Keil uVision4 的编程 3 完整的电路原理图和 PCB 图 4 论文不少于 1 万字 重点研究问题 1 在紧急情况 夜晚断电 火灾等 下通过高亮的蓝色 led 灯组成的逃生引导标志投 影在地上和语音提示引导人快速逃离现场 在正常情况下 起到照明灯作用 并能 检测烟雾等气体 及时给出警报 2 分机与主机 上位机 的实时数据传输 3 各个传感器模块的协调工作问题 4 整个系统硬件电路和软件设计问题 主要技术指标 1 本系统的电源最好是 12V2A 的供电电源 2 无线模块误差最小的波特率为 9600Bps 3 最小系统的晶振最好是 11 0592MHZ 4 传感器模块输出信号有数字量和模拟量 5 最小系统和各个传感器模块工作电压为 5V 其它 要说 明的 问题 无 指导教师签字 4 年 月 日 重庆三峡职业学院毕业设计 论文 进度考核表 起止日期毕业设计 论文 各阶段工作任务完成情况指导教师签字 4 14 4 19收集和查阅与设计相关的资料完成 4 20 4 24 学习有关的知识 并初步系统的需求 分析和设计 完成 4 25 4 27写好开题报告完成 4 28 4 29 进一步进行系统分析和设计 同时写 出设计提纲 完成 4 30 5 2完成元件的采购完成 5 3 5 8电路设计完成 5 9 5 10电路版的设计制作完成 5 11 5 19系统程序的编写完成 5 20 5 26系统安装和调试过程完成 5 27 5 29撰写毕业设计说明书初稿完成 5 29 5 31完成第二次毕业设计说明书完成 6 1 6 3完成第三次毕业设计说明书完成 6 4 6 10 完成最终毕业设计说明书准备毕业答 辩 完成 5 备 注 注 本表用于考核学生毕业设计 论文 的进度及完成情况 是学生毕业答辩资格认定和成绩评定的 依据之一 目目 录录 引言引言 1 一 系统总体设计一 系统总体设计 2 1 1 设计背景 2 1 2 设计思想 2 1 3 系统功能 2 1 4 系统总体框图 3 1 5 系统工作原理 3 1 6 系统实现方案 4 二 系统硬件设计二 系统硬件设计 4 2 1 总体模块 4 2 1 1 单片机控制模块 4 2 1 2 照明指示模块 6 2 1 3 无线收发模块 7 2 1 4 各种传感器采集模块 8 2 1 5 辅助输入模块模块 10 2 1 4 传感器模块辅助芯片 12 三 系统软件设计三 系统软件设计 13 3 1 软件模块分析 13 3 2 分机软件模块 13 3 2 主机软件模块 18 四 系统可靠性设计四 系统可靠性设计 19 4 1 系统抗干扰性设计 19 4 1 1 硬件抗干扰措施 19 4 1 2 软件抗干扰措施 19 4 2 提高元器件的可靠性 20 4 3 容错技术 20 五 系统调试五 系统调试 20 5 1 整体调试分析 20 5 2 硬件单元电路调试 21 5 2 1 最小系统板调试 21 5 2 2 传感器模块调试 21 5 2 3 无线模块调试 21 5 3 软件程序调试 21 6 5 3 1 软件系统设置 21 5 3 2 单片机系统软件调试 22 5 4 调试过程中发现的问题及解决方法 22 5 5 联机调试 22 六六 结论结论 23 参考文献参考文献 23 附录一 系统原理图 25 附录二 系统 PCB 图 25 附录三 分机的程序 26 致致 谢谢 词词 50 消防智能疏散指示逃生系统设计消防智能疏散指示逃生系统设计 摘摘 要 要 现代建筑的高层化 大型化 多功能化及复杂化 为消防应急疏散指示逃生提 出了一个新的课题 消防智能疏散指示逃生系统结合光标 语音 频闪 借助消防报警的火 灾信息 从听觉 视觉等感观上引导人们正确逃生 本系统主要采用 AT89C51 单片机为主 控芯片 集成信号采集 执行电路 辅助控制等模块组成 信号采集由各种传感器 光敏传 感器 气敏传感器 在不同环境下进行数据采集通过 A D 转换得到 A D 转换的数据传给单 片机 并由单片机处理和分析 然后作出相应的执行动作 并把信息通过无线发射器传送至 主控中心 执行电路在得到单片机的信号后 作出相应的动作 辅助控制主要在一些特殊情 况 紧急呼叫 紧急火灾 下执行相应的辅助功能 关键词 关键词 传感器 A D 转换 数据无线发送模块 单片机 引言引言 随着时代的进步 经济 科技的迅猛发展 生活质量的日益提高及社会老龄化的趋 势 建筑楼宇不断追求人性化 舒适化 大量高层特大型建筑 及地下建筑的涌现导致 了建筑物的通道更长 更复杂 现代的建筑已经不再是孤立的个体 错综复杂的建筑结 构 即使在日常行走中 也需借助于标志指示灯或是指示牌 毋庸说在火灾发生时的混 乱局面 烟在火灾发生时 由于烟雾中有很多二氧化硫 一氧化碳等有毒有害气体 当 人吸入这些气体后 会导致人体缺氧 呼吸困难 思维迟钝 在这种情况下能保持清醒 的时间大约为 50 秒左右 加之现代建筑物通道长而复杂 逃生就更困难 消防智能应急 疏散指示逃生系统结合光标 语音 频闪 借助消防报警的火灾信息 从听觉 视觉等 感观上引导人们正确逃生 对于消防疏散来说 怎样在火灾发生时使逃生更安全 更准 确 更迅速 正是时代对建筑防灾提出的新课题 消防智能疏散指示逃生系统利用火灾 2 报警系统对于逃生系统内的所有设备进行二十四小时不间断巡检工作状态 保证设备时 刻处于最佳运行状态 消防报警系统联动 借助于现场收集到的火警信息 凭借逃生系 统的逃生疏散网络 调整所有的标志指示灯或光标灯 使整个系统处在最佳的逃生状态 消防智能疏散指示逃生系统结合光标 语音 频闪 借助消防报警的火灾信息 从 听觉 视觉等感观上引导人们正确逃生 本系统主要采用 HT46 单片机为主控芯片 集成 信号采集 执行电路 辅助控制等模块组成 信号采集由各种传感器 光敏传感器 气 敏传感器 在不同环境下进行数据采集通过 A D 转换得到 A D 转换的数据传给单片机 并由单片机处理和分析 然后作出相应的执行动作 并把信息通过无线发射器传送至主控 中心 执行电路在得到单片机的信号后 作出相应的动作 辅助控制主要在一些特殊情 况 紧急呼叫 紧急火灾 下执行相应的辅助功能 本作品根据在现有的安全设备的不足之上 设计一款消防智能应急疏散指示逃生系 统在紧急情况 夜晚断电 火灾等 下通过高亮的蓝色 led 灯组成的逃生引导标志投影 在地上和语音提示引导人快速逃离现场 在正常情况下 起到照明灯作用 并能检测烟 雾等气体 及时给出警报 一 系统总体设计一 系统总体设计 1 11 1 设计背景设计背景 目前就现代建筑而言 越来越趋向于高层化 大型化 多功能化及复杂化 单有火 灾探测与自动报警系统的设置还不够完善 我们都意识到了火灾报警系统在现代智能建 筑中所起的重要安全保障作用 当前火灾报警系统的发展已经到了相当的水平 可以灵 敏地探测到火灾 并且具有防灾和灭火的功能 但是 随着人们对自身安全意识的加强 对安全的关注不再仅仅停留在借助外力的防灾和灭火上 除此之外在火灾现场 能进行 能动的逃生的恰恰是逃生者本人 然而 火灾现场环境恶劣 烟 雾 火以及逃生者自 身的恐慌心理等众多因素都有可能在最后一刻使逃生者逃生的机会 但是 如果在火灾现场有一套自成一体的火灾逃生系统 利用应急疏散标志灯指示 灯指引安全的逃生方向 降低人们的恐慌心理 能动地避开烟 雾 火 就可使逃生者 得到生存的机会 就目前来说 建筑物内的仅仅停留在独立型应急疏散标志灯作为一个 整体辅助人们逃生缺是一个空白 日前 上海宝星灯饰电器有限公司 Shanghai Bao XingLamp 继电器控制端口 用于普通照明 sbit SCL P0 1 I2C 时钟 sbit SDA P0 2 I2C 数据 15 sbit DQ P0 3 温度输入口 sbit Emergency lighting zhong P0 5 紧急照明 sbit Emergency lighting zuo P0 4 sbit Emergency lighting you P0 6 sbit Pyroelectric P0 7 热释电信号 sbit SOS P3 2 外部中断 0 用于紧急求教用 typedef unsigned char uint8 typedef unsigned int uint16 void UART Send Byte uint8 dat void delay ms uint16 n endif 各种传感器采集模块 主要由光敏传感器 气敏传感器组成 在遇到灾难的情况下 会发出报警 为了让人们快速脱离险境 特别是在浓烟的情 况下 安全通道引导系统会通过高亮 LED 组成的逃生标志投影在地面上 并且还通过消 防语音提示 使正在寻找出口的人们快速找到最近的逃生路线 当有人因为火势太大或 者地震造成逃生通道堵塞而无法逃生时 可通过最近的安全通道紧急按钮触发求救信号 通过单片机控制 NRF401 无线发射器 发出求救信号和位置坐标 有利于消防员快速找到 遇难者 实施救援 而不必担心因为火灾或者地震等原因造成导线断裂 求救信号无法 发出 include MAIN H include DS18B20 H define nops nop nop nop nop 定义空指令 名称 delay 功能 DS18B20 通讯用延时 输入 无 返回值 无 void delay uint8 n while n 16 名称 DS18b20 reset 功能 18B20 复位函数 输入 无 返回值 无 void DS18b20 reset void bit flag 1 while flag while flag DQ 1 delay 1 DQ 0 delay 50 550us DQ 1 delay 6 66us flag DQ delay 45 延时 500us flag DQ DQ 1 名称 write byte 功能 18B20 写 1 个字节函数 向 1 WIRE 总线上写一个字节 输入 无 返回值 无 void write byte uint8 val 17 uint8 i for i 0 i 1 右移一位 DQ 1 delay 1 名称 read byte 功能 18B20 读 1 个字节函数 从 1 WIRE 总线上读取一个字节 输入 无 返回值 无 uint8 read byte void uint8 i value 0 for i 0 i 1 DQ 0 nops 4us DQ 1 nops 4us if DQ 18 value 0 x80 delay 6 66us DQ 1 return value 名称 start temp sensor 功能 启动温度转换 输入 无 返回值 无 void start temp sensor void DS18b20 reset write byte 0 xCC 发 Skip ROM 命令 write byte 0 x44 发转换命令 名称 read temp 功能 读出温度 输入 无 返回值 无 uint16 read temp void uint8 temp data 2 读出温度暂放 uint16 temp DS18b20 reset 复位 write byte 0 xCC 发 Skip ROM 命令 write byte 0 xBE 发读命令 temp data 0 read byte 温度低 8 位 19 temp data 1 read byte 温度高 8 位 temp temp data 1 temp 4 return temp 3 23 2 主机软件模块主机软件模块 分机中的各种传感器 光敏传感器 气敏传感器 在不同环境下进行数据采集通过 A D 转换得到 A D 转换的数据传给单片机 并由单片机处理和分析 然后作出相应的执行 动作 并把信息通过无线发射器传送至主控中心 然而主机主要是来监控整个楼层的各 个分机所上传的数据进行处理 ifndef MAIN H define MAIN H include include 独立按键端口定义以及矩阵按键 行 复用 sbit keyindj1 P2 0 sbit keyindj2 P2 1 sbit keyindj3 P2 2 sbit keyindj4 P2 3 sbit keyindj5 P2 4 sbit keyindj6 P2 5 蜂鸣器端口定义 sbit REMOVE P0 5 LCD12864 串口控制端口定义 sbit CS P0 0 片选信号 sbit SID P0 1 数据信号 sbit SCLK P0 2 时钟信号 sbit RST P0 3 复位信号 sbit CH P0 4 并行 串行选择信号 20 DS1302 控制端口定义 sbit SCK P1 0 sbit SDA P1 1 sbit RST DS P1 2 八位及十六位变量定义 typedef unsigned char uint8 typedef unsigned int uint16 endif 四 系统可靠性设计四 系统可靠性设计 消防智能消防智能疏散指示逃生系统系统的报警要求准确无误 必须是可靠的 因 此可靠性是一个很重要的指标 因此 系统的硬件电路 软件系统的设计均应围绕这个 中心进行 4 14 1 系统抗干扰性设计系统抗干扰性设计 小区安防系统主要进行各层楼道各种突发事件的报警 信号会受到各种干扰 使系 统不能正常工作 在抗干扰方面 有硬件措施和软件措施 也有软硬件结合的措施 硬件抗干扰有效 率高的有优点 但是增加系统的投资和设备的体积 软件抗干扰有投资低的优点 但会 降低系统的工作效率 4 1 1 硬件抗干扰措施 干扰的渠道有 供电系统的干扰 过程通道的干扰 空间的干扰等 在印刷电路板 设计时 考虑到电路板过大时 印刷线条长 抗噪声能力下降 过小时 散热不好 容 易受邻近线干扰 所有本系统设计电路板时 把相关的器件尽量放靠近些 容易产生噪 声的器件 电流电路 大电流电路尽量远离单片机 同时整个系统用一个电源 并保证 其良好的共地 4 1 2 软件抗干扰措施 软件抗干扰属于单片机系统自身防御行为 其前提条件是 系统中抗干扰软件不会 因干扰而损坏 1 程序结构化 功能模块化 编程时不能让程序任意跳转 否则整个程序会纠缠在一起 便于程序维护 而且对 软件抗干扰方案的实施有着十分重要的意义 在系统中把整个程序分解为若干个功能模 块 每个功能模块是一个正规程序 2 状态信号的抗干扰输入方法 干扰信号多呈毛刺状 作用时间短 在采集某一状态信号时 可以多次重复采集 只有连续两次采集结果一致时才视为有效 在各次采集状态信号之间增加一段延时 能 对抗较宽的干扰 3 CPU 抗干扰技术 21 CPU 属于高速数字器件 易受干扰的有运算器 控制器以及控制寄存器 当外界干扰 串入时 很可能通过三总线改写 CPU 寄存器的内容 导致初始化错误 寻址失败乃至系 统瘫痪 当程序受到干扰后 和可能打乱 CPU 的正常执行程序 如果拦截失去控制的程 序流程 如果使系统的损失减少 尽可能恢复系统的正常状态是本系统需要考虑的一项 重要内容 系统采取的措施是在各段程序中 对单片机及片外扩展器件的各种功能 断口 方 式 状态等采集永久性或临时性的设置 系统不仅要保证上电后系统要初始化 而且在 程序中每次使用某种功能 都要再一次对相应的控制寄存器设定动作模式 4 24 2 提高元器件的可靠性提高元器件的可靠性 提高单片机应用系统中所有元件的质量 以提高系统内在的可靠性 这也是关键性 的措施 采取的措施有 1 选用质量好的接插件 并设计好工艺结构 如选用带屏蔽的接插件 2 选用合格的电子元件 并进行严格的测试 筛选 3 设计时 技术参数留有一定的余量 4 提高印刷板的组装质量 4 34 3 容错技术容错技术 在提高系统可靠性的同时 采取一些容错技术 当系统工作出错时 系统可自动纠 正错误 在系统中主要应用了信息冗余技术 1 奇偶校验 系统通信时采用偶校验 收方根据校验结果 决定是否要求对方重 发 2 循环码校验 在发送数据时按一定的规则产生循环冗余码 并附加在数据后一 起发送 接收方按同样的规则根据接收的数据产生循环冗余码 并和接收到的循环冗余 码进行必比较 校验数据传送是否正确 五 系统调试五 系统调试 5 15 1 整体调试分析整体调试分析 整个调试所使用的测试仪器仪表和工具 1 微机一台 2 示波器 3 万用表 4 直流稳压电源 5 单片机开发系统一套 本系统的调试主要分为硬件调试 软件调试和联机调试三大部分 经过初步的分析设计后 在制作硬件电路的同时 软件调试也在穿插进行 这样有 利于问题的分析和解决 不会造成问题的积累 而且不会因为一个小问题而需要检查整 体电路 从而可以节约大量的调试时间 软件编程中 作者首先完成的是单元功能模块 22 的调试 然后进行系统调试 整体上与硬件调试的方法差不多 联机调试是最重要的一 部分 同时也是本装置成功的关键 有许多问题都比较棘手 5 25 2 硬件单元电路调试硬件单元电路调试 5 2 1 最小系统板调试 首先检测所制作的电路板是否有虚焊 短路等现象 然后接上 5V 电源 检测各个芯 片的电源是否为 5V 如果是 5V 的话 说明供电正确 接上电压 看单片机是否发热 如不发热说明电源连接正确 测单片机 30 脚 ALE 是否有脉冲波形输出 如果有说明 单片机正常工作 5 2 2 传感器模块调试 在进行传感器调试时 首先检查各个传感器的接线电路是否正确 特别是有三个脚 的传感器 我们买的是现成的模块 所以调试起来很方便 只需要把模块的相应的脚接 起来 然后去改变其条件看单片机是否有相应的动作 例如 对光敏传感器调试 首先 把模块的接地和接电源的脚接好 用手把光敏电阻的光全部盖住 这时用万用表去测模 块的输出脚是否为高电平或是低电平 这样就可以调试出传感器 其他传感器的调试也 是如此 当四个传感器都能接收异常信号时 说明传感器电路是正确的 调试以后就没 问题了 5 2 3 无线模块调试 首先给模块接上电源 把无线模块插入接口座 连上 PC 串口 把 SET 开关置 ON 打开电源开关 如果模块是 XL02 232AP1 则模块上绿灯长亮 如果 为 XL03 232 或 XL05 232 则模块上红灯长亮 在设置状态 XLTTL 232 板子上绿灯也 长亮 打开相应的设置软件进行参数设置 如果要退出设置状态进入正常通讯模式 请 先把电源开关断开 再 SET 开关置 OFF 再上电即可 5 35 3 软件程序调试软件程序调试 5 3 1 软件系统设置 对于本系统而言 软件程序所实现的功能比较少 程序的调试显得比较简单 整个 程序使用的是汇编语言 在 keil c51 下编写调试完成的 Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机的软件开发系统 其中 uVision 与 Ishell 分别 是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成开发环境 IDE 可以完成编辑 编译 连接 调 试 仿真等整个开发流程 开发人员可用 IDE 本身或其它编辑器编辑 C 或汇编源文件 然后分别由 C51 及 A51 编译器编译生成目标文件 OBJ 目标文件可由 LIB51 创建生成 库文件 也可以与库文件一起经 L51 连接定位生成绝对目标文件 ABS ABS 文件由 OH51 转换成标准的 Hex 文件 以供调试器 dScope51 或 tScope51 使用进行源代码级调试 也可由仿真器使用直接对目标板进行调试 也可以直接写入程序存贮器如 EPROM 中 程序要通过烧写器烧写到芯片里 烧写的过程为 假定要写入的文件是 test hex 首先 连接编程器主板到计算机并口 然后连接电源 编程器指示灯亮 将89C51插入 ZIF插座 锁紧手柄 请注意芯片的插入方向 缺口向上 朝扳手方向 否则会损坏芯 23 片 然后启动软件 鼠标单击在右边的 芯片 下拉框 选择好芯片类型 这里选 89C51 在 文件 菜单选择 打开Hex文件 找到 test hex 文件 单击 打开 窗口中显示文件内容 右下角显示校验和 单击 写芯片 按钮 编程器的烧写指示灯 亮 烧写完毕后报告结果 写入之前会自动擦除芯片内容 写入完毕会自动校验 如果 是需要加密 可以选择加密级别 到此为止整个软件程序调试环境就已经配好了 5 3 2 单片机系统软件调试 虽然在前面的硬件电路调试过程中每个模块的调试已经穿插了部分模块的软件调试 但是整体单片机系统的调试还是有一定的困难的 例如 在对 A D 转换电路的硬件进行 测试时 是分别对单通道采样测试 而整体系统要求的是分时显示三个参数以及他们的 上下限 因为要显示的数据比较多 所以比较麻烦 刚开始时由于编程时没有设置好各 通道显示的标志位 实现不了数码管分时显示的功能 于是从主程序开始检查 发现 A D 转换子程序所用的标志位与主程序对子程序调用的标志位不一致 5 4 调试过程中发现的问题及解决方法 1 硬件电路的详细检测问题 硬件电路的正确接线是整个系统能够工作的最基本 的前提 在调试前 一定要详细检查电路的焊接和接线 杜绝虚焊 短路和断路等现象 使硬件调试达到事半功倍的效果 在检查过程中 由于有几跟焊线比较细 焊盘比较小 在焊的过程中 跟其他线接 触到了 引起了短路 在发现问题后 又重新焊了一遍 最后检查无误 2 接地问题 作者原先就由于没有处理好接地问题而严重影响了调试的进程 地 没有接好 影响了数据的正确输出和显示 所有的地线都应该接在一起 这样就不会引起干扰 1 延时问题 本系统为了串口通信的方便采用11 0592M的晶振 延时要比用6M的晶 振时要长 如果延时不够 有可能使得系统显示不稳定 2 电源问题 本系统的无线模块在收发信号的时候需要很大的功率在支持 起先不 知道 最后我们采用了单独供电的方案解决了问题 5 55 5 联机调试联机调试 下位机调试完成后 就进行联机调试 联机调试所需要的设备 直流稳压电源两台 单机两件 排线若干 联机调试是本系统比较关键的部分 在整个联机调试过程中也遇到了不少问题 例 如 没注意将程序与上位机的接收程序相联系 导致数据不能通过 CAN 总线传给上位机 在进行联机调试时 把所有的程序结合起来 烧到芯片上 在进行编译时 有一些 24 程序不能匹配 作者就另外修改了一些程序 这样编译就通过了 在本系统中 主要有 俩个分机和一个主机进行无线收发数据 然后主机进行处理 在调试的时候分机的无线 模块接收信号不稳定 最后我们经过分析 发现是电源问题 无线模块的电源要求有点 高 主要是因为收发信号的时候需要很高的功率 六 结论 本文设计和实现了一种基于单片机 AT89C51 的消防智能疏散指示逃生系统 消防智 能应急疏散指示逃生系统结合光标 语音 频闪 借助消防报警的火灾信息 从听觉 视觉等感观上引导人们正确逃生 悬挂在楼道顶部起到一灯多功能作用 在正常情况下 起到照明和监控的作用 在火灾情况下 指示灯投影在地上 领导人快速逃离现场 在救 援中可以快速找到在现场中人员的具体位置 从而减少救援时间可以根据各类传感器实 时监控火灾报警系统 该系统主要以方便 廉价 可靠和实用等为目的 主要以小区各个单元的楼道为主 要对象 采用 AT89C51 单片机为主控芯片 集成信号采集 执行电路 辅助控制等模块 组成 信号采集由各种传感器 光敏传感器 气敏传感器 在不同环境下进行数据采集 通过 A D 转换得到 A D 转换的数据传给单片机 并由单片机处理和分析 然后作出相应的 执行动作 并把信息通过无线发射器传送至主控中心 执行电路在得到单片机的信号后 作出相应的动作 辅助控制主要在一些特殊情况 紧急呼叫 紧急火灾 下执行相应的 辅助功能 参考文献参考文献 1 何立民编著 单片机高级教程 应用于设计 第 2 版 M 北京航空航天大学出版社 2007 年 2 胡汉才编著 单片机原理及其接口技术学习辅导与实践教程 M 清华大学出版社 2010 年 3 席小雷编著 安防系统的数字化进程 J 中国安防产品信息 2004 03 4 殷际英编著 李玎一 楼宇设备自动化技术 M 北京 化学工业出版社 2004 25 5 谢社初编著 安防系统数字化应用探讨 J 安防科技 2005 04 6 余海生等编著 微型计算 机控制技术 M 北京 清华大学出版社 2003 6 张鑫编著 单片机原理及应用 第 2 版 M 电子工业出版社 2010 年 7 张毅刚编著 单片机原理与应用设计 M 电子工业出版社 2008 年 8 张洪润等编著 单片机应用技术教程 M 清华大学出版社 2009 年 9 张增强等编著 突破 Delphi 7 0 编程百例 M 北京 中国水利水电出版社 2003 10 朱礼智编著 陈健敏 现代智能家居的设计与施工 J 低压电器 2007 10 11 Meehan Joanne Muir Lindsey SCM in Merseyside SMEs Benefits and barriers J TQM Journal 26 附录一附录一 系统原理图系统原理图 附录二附录二 系统系统 PCBPCB 图图 27 附录三附录三 分机的程序分机的程序 include MAIN H include PCF8591 H include DS18B20 H define PCF8591 0 x90 PCF8591 地址 公共定义区 uint8 number 0XFE 0X00 0X00 0XFB 串口发送格式转换 bit flag day 1 白天 bit flag night 0 夜晚 bit flag sensitivity 1 气敏 bit flag Temperature 0 温度 uint8 uart buf 8 串口接收缓存 uint16 ans 0 温度值转换缓存 名称 PCF8591 START 功能 A D 转换下属程序 输入 无 输出 无 void PCF8591 START static uint8 a 0 uint8 b 0 uint16 D 32 A D 转换缓存变量 switch a case 0 ISendByte PCF8591 0 x41 D 0 IRcvByte PCF8591 2 break ADC0 模数转换 1 case 1 ISendByte PCF8591 0 x42 D 1 IRcvByte PCF8591 2 break ADC1 模数转换 2 default break a if a 1 a 0 if 1 flag day P0 5 Emergency lighting zuo 1 P0 4 Emergency lighting you 1 P0 6 if D 0 0X40 number 1 0X72 修改功能编号 number 2 D 1 替换数据 for b 0 b 4 b UART Send Byte number b if 0 flag day 切换至夜晚模式 flag night 0 else if D 1 0X40 number 1 0X72 修改功能编号 number 2 D 1 替换数据 for b 0 b 4 b UART Send Byte number b 29 名称 DS18B20 START 功能 温度转换 输入 无 输出 无 void DS18B20 START start temp sensor 启动温度转换 delay ms 250 延时 1 秒 ans read temp 读取温度值 名称 uart init 功能 UART 初始化 波特率 9600 输入 无 输出 无 void uart init TMOD 0 x21 定时器 1 工作在方式 2 自动重装 SCON 0 x50 10 位 uart 允许串行接受 TH1 0 xFD TL1 0 xFD TR1 1 ES 1 EX0 1 EA 1 名称 UART Send Byte 功能 UART 发送一字节 输入 输出 无 void UART Send Byte uint8 dat 30 SBUF dat while TI 0 TI 0 名称 delay ms 功能 串口数据上传间隔 输入 无 输出 无 void delay ms uint16 n uint8 m 120 while n while m 名称 main 功能 主程序 输入 无 输出 无 void main SOS 1 KM1 0 Emergency lighting zhong 1 Emergency lighting zuo 1 Emergency lighting you 1 端口初始化 Pyroelectric 0 uart init 内部寄存器设置 while 1 while 1 flag day 白天不允许继电器闭合 if 1 flag sensitivity delay ms 200 if 0 flag sensitivity delay ms 200 while 0 flag day else KM1 0 if 1 flag sensitivity delay ms 200 if 0 flag sensitivity delay ms 200 名称 interrupt EX0 功能 外部中断 0 服务子程序 输入 无 输出 无 void interrupt EX0 interrupt 0 uint8 c number 1 0X71 修改功能编号 32 number 2 0X00 替换数据 for c 0 c 4 c UART Send Byte number c while SOS 名称 interrupt EX0 功能 外部中断 0 服务子程序 输入 无 输出 无 void interrupt UART interrupt 4 static uint8 i 0 uint8 k 0 if RI uart buf i SBUF i if 4 i flag sensitivity 0 flag Temperature 1 for k 0 k 4 k uart buf k 0X00 if 4 i flag sensitivity 1 flag Temperature 0 for k 0 k 4 k uart buf k 0X00 33 if 4 i number 1 0X70 修改功能编号 number 2 ans 替换数据 for k 0 k 4 k UART Send Byte number k for k 0 k 4 k uart buf k 0X00 if 4 i for k 0 k 4 k uart buf k 0X00 if 4 i Emergency lighting zhong 0 P0 5 Emergency lighting zuo 1 P0 4 Emergency lighting you 0 P0 6 for k 0 k 4 k uart buf k 0X00 if 4 i Emergency lighting zhong 0 P0 5 Emergency lighting zuo 0 P0 4 Emergency lighting you 1 P0 6 for k 0 k 23 tempshi 0 else tempshi 41 timer write disp buf while keyindj1 if keyindj2 进入下一级 REMOVE Operation 3 if keyindj2 if tempshi 23 tempfen 0 else tempfen timer write disp buf while keyindj1 if keyindj2 进入下一级 REMOVE Operation 3 if keyindj2 42 if tempfen 0 tempfen 23 else tempfen timer write disp buf while keyindj2 if keyindj4 返回上一级 REMOVE Operation 3 if keyindj4 tempsbuf 0 tempshi tempsbuf 1 tempfen write ds1302 0X84 tempsbuf 0 10 16 tempsbuf 0 10 写入修改 好的时钟 write ds1302 0X82 tempsbuf 1 10 16 tempsbuf 1 10 write ds1302 0X80 0X00 启动 计时 flag count 0 flag number 0 Test call IC DAT9 回到选项菜单界面 cursor pointing 0X96 1 光标指针初始位置 cursor pointing 0X8E 0 cursor pointing 0X9E 0 while keyindj4 break 名称 Menu option 功能 选项菜单 输入 无 43 输出 无 void Menu option uint8 Mobile 0 上下移动 uint8 Get into 0 进入下一级 Test call IC DAT9 显示选项菜单界面 cursor pointing 0X96 1 光标指针初始位置 cursor pointing 0X8E 0 cursor pointing 0X9E 0 while 1 if keyindj1 光标上移 REMOVE Operation 3 if keyindj1 if Mobile 3 Mobile 1 else Mobile if 1 Mobile cursor pointing 0X96 1 cursor pointing 0X8E 0 cursor pointing 0X9E 0 if 2 Mobile cursor pointing 0X96 0 cursor pointing 0X8E 1 cursor pointing 0X9E 0 if 3 Mobile cursor pointing 0X96 0 cursor pointing 0X8E 0 cursor pointing 0X9E 1 while keyindj2 if keyindj3 进入下一级 REMOVE Operation 3 if keyindj3 Get into Mobile while keyindj3 45 if 1 Get into 判断进入哪一级 if 2 Get into Mobile 0 Get into 0 Menu timer if 3 Get into if keyindj4 返回上一级 REMOVE Operation 3 if keyindj4 flag Menu 0 Mobile 0 Get into 0 Test call IC DAT7 回到正常界面 while keyindj4 break 名称 interrupt init 功能 内部寄存器初始化 输入 无 输出 无 void interrupt init SCON 0X50 TMOD 0X20 TH1 0XFD TL1 0XFD TR1 1 ES 1 EA 1 46 名称 data send 功能 数据发送 输入 无 输出 无 void data send uint8 sum SBUF sum while TI TI 0 名称 Fire Warning 功能 警告 输入 无 输出 无 void Fire Warning REMOVE 1 Test call IC DATF if 1 Emergency A Fire warning A else if 1 Emergency B Fire warning B while 1 if keyindj3 进入下一级 REMOVE Operation 3 if keyindj3 Emergency A 0 解除警告 Emergency B 0 Test call IC DAT7 回到正常界面 while keyindj3 47 break 名称 SOS Warning 功能 警告 输入 无 输出 无 void SOS Warning REMOVE 1 Test call IC DATF if 1 SOSA flag Cry help A else if 1 SOSB flag Cry help B while 1 if keyindj3 进入下一级 REMOVE Operation 3 if keyindj3 SOSA flag 0 解除警告 SOS