学士单片机的报警系统设计

摘要随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求也日渐增高，希望自己的住宅不但要舒适而且要更安全。因此，智能化走进住宅小区已经成为一种趋势，并且智能管理系统中报警设置已经成为民用建筑领域向信息化和网络化发展的一个重要组成部分。本文设计的是一种利用单片机监控传感器信号来判断防火和防盗事件发生并做出相应的反应，以达到时刻预防意外发生并在意外发生时做出选择及时的补救措施。设计分别从系统硬件、软件、稳压电源和抗干扰技术等方面做了阐述。硬件部分介绍了用于防火的烟雾传感器和用于防盗的红外线发生器和接收器。烟雾传感器有一个极限值，当烟雾浓度超过这个极限时检测电路就会输出一个低电平的烟雾信号。红外线发生器和红外线接收器是一起工作的，红外线发生器发出某频率的红外线信号给红外线接收器，一般情况下，发生器和接收器中间是没有阻挡物体的，接收器接收到的信号是连续的，而当他们中间有物体经过阻挡时，接收器接收到的信号就会有一个跳变，这里接收器就会输出一个低电平信号给单片机说明有物体进入该区域。电源对单片机系统来说是比较重要的一部分，电源电压的稳定性与整个系统运行的稳定有密切关系。它是由变压器、整流器、滤波器和稳压器组成。变压器把220v交流电变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；整流后的直流电中仍会含有交流成份，经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。为了便于系统维护和功能扩充，采用模块化程序设计方法，并通过子程序调用实现。由于系统内部和外部的各种电气干扰，会影响单片机系统的可靠运行，严重时还会影响产品质量和产量，所以切断单片机干扰的传播路径，就显得尤为重要了。【关键词】防火，防盗，单片机，烟雾传感器，红外线传感器，报警器

目录HYPERLINK\l"_Toc217802214"第一章前言3HYPERLINK\l"_Toc217802215"1选题背景3HYPERLINK\l"_Toc217802216"捆2慎研伙究踩的鲜目星的爬和朱意傻义统4HYPERLINK\l"_Toc217802217"至3丘国根内抬外登现劲状茶和趣发傻展伙趋珠势行4HYPERLINK\l"_Toc217802218"快第看二方章臭单担片肆机优报趁警随系召统扣的谢硬和件网设怕计乔6HYPERLINK\l"_Toc217802219"隶2芬．狮1慨火辈灾恩报拥警妖控魄制增器目及难控欲制贯系炭统紧简累介垃6HYPERLINK\l"_Toc217802220"役2谦．银2山单链片曲机欠及渡最叨小宁系芽统着1凑1HYPERLINK\l"_Toc217802221"建2厉．族2艰．野1唉单繁片倡机差简也介箱1触1HYPERLINK\l"_Toc217802222"者单如片仪机事的抽最镜小丢系雅统筝1蔑4HYPERLINK\l"_Toc217802223"希2核.咏3性烟容雾头检制测冤报愿警沉电经路维的射设投计刊1惕6HYPERLINK\l"_Toc217802224"羡红鞭外何线乡传创感推器先的士发改射符部躬分施1抛6HYPERLINK\l"_Toc217802225"狭红宜外众线却传嚼感陈器霉的坛接起收巧部宿分供1探7HYPERLINK\l"_Toc217802226"哈温皆度储烟包雾蛇信捞号参采单集帐模抹块野1去7HYPERLINK\l"_Toc217802227"仙词声色光清报茧警洋模碧块情1马8HYPERLINK\l"_Toc217802228"挥单腐片辈机尿与荡M识O护D僵E狼M帆通裕信致模肯块颤1燃8HYPERLINK\l"_Toc217802229"袄2趋.爪4研单陡片桂机弟与险数索码寺管届的善接值口遭1钓9HYPERLINK\l"_Toc217802230"渔第歉三冷章绕稳浸压熟电崭源叹的询设刑计攀2哈4HYPERLINK\l"_Toc217802231"打3赴.京1慰盟直垄流扬稳洗压众电歪源筋电芳路闯原之理闻2遣4HYPERLINK\l"_Toc217802232"佣3闸.章2隔侍稳决压柿电筑源预技导术速指探标宋2门5HYPERLINK\l"_Toc217802233"框第益四拥章刻系肠统车软累件凭设钞计退2心7HYPERLINK\l"_Toc217802234"滥4岔．萄1革设园计兼思易路丸2监7HYPERLINK\l"_Toc217802235"潜4塘．工2娇主唱程妈序屋流斩程套图含3部0HYPERLINK\l"_Toc217802236"万4什．潜3秩报最警泼器掏监较控朋程喊序扔设犹计博3悉2HYPERLINK\l"_Toc217802237"轨第踏五确章倾单俗片轻机舌抗颗干精扰税技药术读3虑4HYPERLINK\l"_Toc217802238"尤5穴.蒜1巾形摆成蒜干骗扰怀的着基童本摊要继素牵有郊三笼个拐：胜3鲁4HYPERLINK\l"_Toc217802239"策5竭.巧2淋干钉扰洋的飘分卖类除3尾4HYPERLINK\l"_Toc217802240"侵5贡.旦3仪干庄扰喜的吵耦窜合应方涂式岔3兵4HYPERLINK\l"_Toc217802241"炎5钢.栗4京常缺用吊硬扒件归抗稼干似扰舞技堤术因3岸5寒第扶六退章俩薪稠元让器艺件纪安煤装荒及珍调悲试未…暗…烦…袖…碗…蹈…棒…禾…牺…闯…那…讲…景…等…支…塔…普…央…铅…亿…勺…叫…绑…晒…赖…洁…苗…薄.正.薪…睬3晶6HYPERLINK\l"_Toc217802242"物第裤七拢章懒总览结醋3乔8HYPERLINK\l"_Toc217802243"咏参著考晕文批献黄3欺9HYPERLINK\l"_Toc217802244"宰致奔谢讲4衡0捉第扮一丰章推横前阴言酸1剪选徐题污背伟景节我伞国责的霉火矩灾斜自督动喘报建警诸控虫制东系游统丹经冤历育了洪从收无笑到桥有果、熔从眠简中单杜到示复碎杂荷的萄发团展桐过锐程粒，境其住智陕能去化繁程鸡度逃也尘越荒来诞越降高重。跳目葬前杂国现内亦厂忠家棍多耀偏甜重胀用直于柴大乳型谱仓跌库苏、亡商告场窜、们高唐级橡写秩字壳楼鞠、耻宾腥馆激等秤场译所兽大肝型孙火衫灾负报楚警册系烈统趟的蹈研娱发甚，菊他类们罚采沸用料集嗓中忧区式域挎报那警勒控射制摘方风式效，岔其碧系扫统妻复柿杂垫、河成摘本傍较千高车。循而禾在软居荡民某住剃宅甜区姥、士机针房适、新办常公辰室政等引小睁型流防丘火纤单某位颤，横需拼要分设店置亮一肥种才单梦一落或衡区妖域到联台网馅、冰廉吐价编实董用装的岩火介灾唇自笛动踢探疫测楼报隙警某装主置菠，晶因奉此径，漆研街制类一紧种君结纯构举简模单分、谣价戒格缘低壳廉立的沉智食能链火轮灾愁报亮警阔器膏是插非融常瓶必营要然的貌。究现魄场委火叨灾扩报蜂警远器斑通雄过燕对葛传牢感煮器秋火邀情隆信拒息剃的肾检什测蜘，雷使螺用眠智纹能予识脸别包算棕法青实乞现储对域火论灾像的瞒监慌测拌。振当司报情警鸽器版监方测有到妨火谱情渔信框息随后萝，慢直丢接衰通洪过产M键o进d泽e菠m赢经踪公缸用伙电扎话嘉交紧换梨网来迅绕速将向誉消竖防食指能挥南中勿心督报锈告斜火谎情第信引息饭(虾包切括猫火疗灾辟单朽位饺编贤码克、长单值位承名次称居、赚火赛情车级桶别砖以唐及切报众警融时稠间慕等毒)纯，郊同给时竞产麻生钱声爸光冤报核警增信摄号脆，沸并虚按好事诵先布预挺留狐的唇电触话昂号谷码刮自钓动钥拨拘号挎通缩知末单燃位框有缝关拢负普责笨人滚。阿消哈防川指弓挥左中辜心论根驳据底接灯收惠到申的篮火李警瞒信轻息禽，谎立轨即奴在厚消趟防攻信笔息郊数断据制库至中华查木询致单钥位弃位叛置鸡、郊周鹊围怕道益路贷、舍交湖通驴、眯水滴源惰情掠况组等托基混本瘦信摔息拔，躁根姑据乘所错获碎得始的偿信亩息捆迅尖速唱确遥定悉最酿佳容救扇火北方坏案屠，谁通栋过永网腥络怠将册出咱警装命树令阅直甜接妙下庸达贴各找消好防兴中融队冒。渣火现灾半报脸警如器锯在集建膏筑途方送面例也方得滋以格体价现炎。佳现掉代容建胶筑弊的瞒特孝点岭是茶楼把层各不副断激加域高渗，扯这搞主送要并是哨从瞒缓苗解败城铃市胶用顺地炒紧弱张桶的装角贯度挑出印发懂的趣，皮同啊时醉还披便卫于酷集心中孔供耗电选、挪供艰热友、阴供古气罩，龟便车于私集版中拢控遇制返和桐管吵理薯。列现建在独，殖不袜论团是泽普唯通趟型闷（章比遇如址民幕用披住烧宅价）暗还址是液豪侧华毯型幼（构比块如尼高时级命宾浸馆允）催的勒高地层杠建董筑贫，跃都彩日制益宰重冲视炕防乞火忙和扮安复全此技俭术祸的嘴普蒜及丢应删用侄。观因蔑为销其均楼饼层切多智、栗人边员题密尝集题，究如味果固发田生躬火叉灾尤，钢疏动散热困欲难赚，盈扑着救光也凤困劈难揪，己势忠必畜造房成样严死重皆的茂人渔员庙伤岂亡社和糖财痒产辽损斯失杨。灶为陡了欲保混障愚高急层榨建暂筑雁安六全条可昼靠伯，始必稻须筹设用计职出桐具猪有迷可离靠墙性锐高物、触实突时浅性墙好图的董火收灾礼自露动埋报丸警搬与碍消晨防翠系侄统骡，芽其公要系求聋是病：漫（架1寿）垄当狱有纲火锦情杨发摊生绞时晋，乘能恐以柄最宋快康的己速饥度屋检听测满报知警奖，白并挠能妇检酱测敌火续情贷发显生昏的凝具览体蠢地梳点羞（金特蜂定梁的畅地满址漏编总码播）劲；塞（游2藏）眼经斜查亲实袖确继认训后漆，岗能肆及脸时兔的尺通来报在消喇防白部炼门酷灭哗火究；言（垮3盖）健系贡统魄本口身阻应堤有凳自兆身夏故横障魂检痰测证的泰功酿能煤，樱如宏系融统叼欠扣电信压躺报弟警福和呆自词检腹功畏能复等惑，溉保晒证飞自叨动桃报挽警队系严统却功熔能缎完腹好井；美（牛4片）胁较询高京的篮系且统加抗气干随扰跃能喝力很，巧防洗止蹲系错统女发咱生薪误货报裹警枝。瞒枕扶2肠研废究蹈的近目图的昏和匆意喘义食目萄前龙，烧虽抱然染已淋经巷有努多败种聚火东灾降自土动款报琴警影系篇统奉，地但某大泊多籍还唤属析于绸脱蛇机雅方杨式骆，衣最镜终世要蝴靠竭人尊来怀联斤系贤消仙防崭部晴门不，脆往湿往用由臭于增不细能浮及蝶时讲报蕉警芽而荐造政成阀重岭大菊损绣失航。南如园果茎能翻够梁以伞在月线樱的阳方视式摔直先接伴工齿作漠，编将亲很糊大尤程挠度枝上呀减蚁轻数财负产斜损连失巾和简人犬员略伤踩亡食。尚我幻们萍正跪是岁着喝眼圾于玉这间一绢问存题塌，凯力陶图残从相根披本费上左解烟决灯脱辨机亮信漂号扶传光输垦方证式辽存求在歇的除问趁题度，熔直集接国将庆信左号长通球过途无武线绸传宜输讨技抹术犹发洗送刑给吉主粱控伶室鸽或艺消完防罩部勿门斗，护达窜到幅第勒一紧时挠间昼救稻火掩、趣灭三火挽的某目荣的直。侧劳3隆国蓝内来外唐现详状夜和久发餐展乒趋牲势蓝火确灾她自恶动伐报惑警泄系掏统亭是张由卵触留发昂装芳置岸、择火船灾漠报嗓警候装苏置嫁、赏火赵灾叮警顺报持装邀置童以栋及蔑具昌有殖其扛它絮辅纸助菌功茅能作装破置锋组椒成把的闪，仇它席具伸有箭能班在表火胖灾垮初银期塌，敲将晚燃包烧触产蔑生诞的征烟址雾点、剪热炉量现、含火倾焰军等僚物阅理材量述，原通哑过仰火称灾酱探枝测嚼器榜变堡成论电诊信阴号拐，屑传丑输旋到气火歼灾析报蚕警党控关制冶器趣，愉并爆同的时皱显冰示葱出随火秩灾距发颈生肤的截部谊位渔、枕时严间咱等刃，绝使俩人学们获能闸够菊及滨时最发劈现教火估灾慢，冬并衡及肢时湖采咐取村有耕效蚂措旗施径，职扑铜灭敬初售期败火稻灾测，亿最蜘大轿限逃度副的份减谁少葡因防火芳灾寨造奴成奶的伐生挤命拌和骨财品产惧的睬损买失谎，位是腊人辫们笛同鸽火向灾寻做葱斗脆争留的弓有嫁力臣工协具株。限有恭关脱资体料水统边计竿表朋明背：酒凡汉是搏安辟装绑了软火嚷灾默自挠动划报忆警齐系遮统冻的遥场管所答，纽发斜生披了晋火斑灾皂一尿股材地从说羡都梁能嫂及阅早廉报拣警土，颗不翻会透酿仔成亿重斥大肾火黎灾致。屑在京交组通傅港盼航泡系畏统让许描多川重筛要昏的昏办羞公偶楼撒、暮仓涝库虚、蝴变埋电加站洗、贴控瓣制浅中培心钓，少5竿0顶0恒总做吨燕以注上避的围各吃种桶船洒舶啦都详根随据姐国铸家嚷标招准球《糕高场层很民怪用腥建验筑盏设叮计欣防预火僻规企范赛》闭、首《挂建玻筑倒设股计第肪抱火盛规可范询》巧以逐及座国划际迅海摧事仿组镇织都《拿S诵O给L瘦A隐S传公穴约掘》痕等掀有抹关匪条绵文扫安矿装骄了飘火或灾糊自踪动溜报妨警炮系控统封，旨在公消椒防利安筝全双保警卫浇工豪作打中叛发失挥兔了散重样要奋作倒用脏。酷单秒片削机场现播在尽已慌越射来筝越铅广斤泛顿地李应你用蜓于隙智经能谋仪伪表葵、松工彼业毫控贺制唯、洽日坡常碗生寻活垄等绕很似多冶领衡域留，碰可太以优说毙单慈片拆机耕的固应搁用揉已像渗困透呈到沃人涛类宏的察生哨活杠、尝工眉作呼的保每灿一窃个斥角延落江，名这斧说焦明哪它咱和律我失们修每领个梅人塔的么工锐作馒、斥生斗活瓣密归切询相犬关所，亲也谱说缴明塔我栏们死每瞎个姜人签都宏有请可枝能使和忧有碍机羡会辞利幸用窄单青片屯机等去锯改样造嚷你裹身著边责的专仪创器滑、屠产复品绑、面工困作烤与物生短活行环炊境炸。

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2、集成度高、体积小、可靠性高

3、控制功能强

4、低电压、低功耗

单片机的应用：1、在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。2、在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。3、在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。4、在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。5、在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。.3单片机的基本组成：它由CPU、存储器（包括RAM和ROM）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。输入/输出引脚P0、P1、P2、P3的功能：P0.0~P0。7：P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。在访问片外存储器时，它分时作低8位地址和8位双向数据总线用。在EPROM编程时，由P0输入指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证程序时，要求外接上拉电阻。P0能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。P1.0~P1.7（1~8脚）：P1是一上带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和验证程序时，由它输入低8位地址。P1能驱动4个LSTTL负载。在8032/8052中，P1.0还相当于专用功能端T2，即定时器的计数触发输入端；P1.1还相当于专用功能端T2EX，即定时器T2的外部控制端。P2.0~P2.7（21~28脚）：P2也是一上带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，由它输出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时，由它输入高8位地址。P2可以驱动4个LSTTL负载。P3.0~P3.7（10~17脚）：舅拦P稳3蜘检也援是刃一董上静带径内遮部杆上薄拉诵电挠阻弹的殿双绩向死嗓I厕/植O的状口桑。插在尺离M医C傍S昨-懂5看1葵疑中华，炸这祥哀8共险个他引景脚杏还碎用骄于代专失门产的货第买二摸功辱能由。翅集P钢3药夏能扰驱满动盐督4晚秧个蛙悲L双S准T健T有L记秧负脸载箭。瘦P晓3赖.减妥0壁影R技X训D叛付（堤串弃行裤口顽输棵入容）

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夕P困3岭.要钞7服扁R众D灿哥（倡片鼠外能数硬据伐存登储盛器膀读朝选历通宗）.4MCS-51的寻址方式：1、立即寻址如：MOVA，#40H

2、直接寻址如：MOVA，3AH

3、寄存器寻址如：MOVA，Rn

4、寄存器间接寻址如：MOVA，@Rn

5、基址加变址寻址如：MOVCA，@A+DPTR

6、相对寻址如：SJMP08H

7、位寻址MOV20H，C

指令：MOV：片内RAM传送

MOVX：片外RAM传送

MOVC：ROM传送

XCH：交换（和A交换）

SWAP：A内半字节交换

ADD：不带进位加

ADDC：带进位加

SUBB：带进位减

INC：加1

DEC：减1

MUL：乘法

DIV：除法

DAA：调整中断响应条件CPU响应中断的条件有：

1.有中断源发出中断请求；

2.中断总允许位EA=1，即CPU开中断；

3.申请中断的中断源的中断允许位为1，即没有被屏蔽。

串行口工作方式及帧格式MCS-51单片机串行口可以通过软件设置四种工作方式：

方式0：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下，数据从RXD端串行输出或输入，同步信号从TXD端输出，波特率固定不变，为振荡率的1/12。该方式是以8位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。

方式2：采用这种方式可接收或发送11位数据，以11位为一帧，比方式1增加了一个数据位，其余相同。第9个数据即D8位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器SCON中的SM2位的配合，可使MCS-51单片机串行口适用于多机通信。方式2的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的1/64或1/32，可由PCON的最高位选择。

方式3：方式3与方式2完全类似，唯一的区别是方式3的小组特率是可变的。而帧格式与方式2-样为11位一帧。所以方式3也适合于多机通信。随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。单片机的最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。

下面给出一个51单片机的最小系统电路图（图1）。图2-2单片机的最小系统说明：复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)

单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机

特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.因此可以看出,其实要熟悉51单片机的40个引脚功能也很容易:

总共40个脚,电源用2个(Vcc和GND),晶振用2个,复位1个,EA/Vpp用1个,剩下还有34个.29脚PSEN,30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处,一般情况下不用考虑,这样,就只剩下32个引脚,对于初学者,这32个引脚就是要经常跟它们打交道的了.它们是:

P0端口P0.0~P0.7共8个

P1端口P1.0~P1.7共8个

P2端口P02.0~P2.7共8个

P3端口P3.0~P3.7共8个2.3烟雾检测报警电路的设计红外线传感器的发射部分MC系列芯片MC14468为离子型烟雾检测报警芯片，是目前市场上很流行的集火灾检测与报警于一体的智能传感器。当检测到烟雾颗粒时，它能驱动其外围连接的压电陶瓷蜂鸣器或压电式扬声器发出报警声，与此同时，还驱动发光二极管（LED）以1Hz的频率闪烁发光，利用声光报警达到烟雾报警的最佳效果。MC14468的1脚（检测输出端）直接联接单片机的INT0，当检测到烟雾时，其输出的高电平通过INT0控制单片机内部定时器T0工作，定时90ms，T0溢出中断，进入中断服务程序，通过串口发送数据（房间号或之前对该系统的有意义编码）给单片射频收发器nRF401。在检测到烟雾时，MC14468自身的100mV的滞后电压会防止其他外界因素（如飞虫）造成的误报警，辅以单片机产生90ms的延时，更能提高系统的可靠性。每次T0记时开始时，要由软件重新置初值，从而不会由于90ms期间MC14468管脚1上的信号消失或变低而导致下次运行出错。nRF401的串行口直接和单片机的串行口连接（DIN接TXD，DOUT接RXD），TXEN端的高/低电平由软件设置，可实现nRF401发射模式与接收模式之间的相互切换。当需要发射数据时，由晶振电路产生的4MHz频率作为其内部锁相环的基准频率，经锁相环和压控震荡器进行N倍频后，中心频率f0成为433.92MHz或434.33MHz（双频道），调制后，f=f0±△f=f0±15kHz（该芯片调制度为±15kHz），最后经功率放大器放大后从PCB天线上发射出去。红外线传感器的接收部分nRF401从PCB天线上接收到调频信号时，单片机置TXEN端为低电平，功率放大器被关断从而进入接收状态。调频信号依次经低噪声放大器放大，经混频器（其作用是抵消本机发送器与接收器之间的高频干扰）变成中频，再经带通滤波器滤波和调制器解调后，成为数据输出。这时单片机切换到发射模式，回送握手信号，nRF401把得到的数据输送给单片机，经处理后从P1口输出到LED上显示（火情来源地信息），同时驱动报警器报警。相比于检测发射端电路，接收控制端电路更简单。各管脚引线方法两者基本相同，只是软件实现稍有不同。它可直接采用多位LED显示，不用扩展任何接口。温度烟雾信号采集模块要准确地进行火灾报警，选择合适的温度和烟雾传感器是准确报警的前提。综合考虑各因素，本文选择集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202用作采集系统的敏感元件。AD590是美国AnalogDevices公司生产的一种电流型二端温度传感器。电路如图2所示。由于AD590是电流型温度传感器，他的输出同绝对温度成正比，即1μA/k，而数模转换芯片ADC0809的输入要求是电压量，所以在AD590的负极接出一个10kΩ的电阻R1和一个100Ω的可调电阻W，将电流量变为电压量送入ADC0809。通过调节可调电阻，便可在输出端VT获得与绝对温度成正比的电压量，即10mV/K。火灾中气体烟雾主要是CO2和CO。TGS202气体传感器能探测CO2，CO，甲烷、煤气等多种气体，他灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。当TGS202探测到CO2或CO时，传感器的内阻变小，VA迅速上升。选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到一定程度(如CO浓度达到0．06％)时，VA端获得适当的电压(设为3V)。A/D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809。温度、烟雾传感器的输出分别接到ADC0809的IN0和IN1。ADC0809的通道选择地址A，B，C分别由89C51的P0．0～P0．2经地址锁存器74LS373输出提供。当P2.7=0时，与写信号WR共同选通ADC0809。其中ALE信号与ST信号连在一起，在WR信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。例如，输出地址7FF8H可选通通道IN0，实现对温度传感器输出的模拟量进行转换；输出地址7FF9H可选通通道IN1，实现对烟雾传感器输出的模拟量进行转换。其中ADC0809的转换结束状态信号EOC接到89C51的INT1引脚，当A/D转换完成后，EOC变为高电平，表示转换结束，产生中断。在中断服务程序中，将转换好的数据送到指定的存储单元。图2烟雾检测报警电路声光报警模块声光报警电路在单片机P1口的控制下，可以根据不同情况(火灾、异常、故障)发出不同的声光报警信号。声音信号由专用语音芯片提供。通过给语音芯片的S1和S2端输入不同的逻辑电平(00，01，10，11)，便可以获得4种不同的声音信号。由单片机的P1．0和P1．1控制。另外该芯片还需要一个选通信号，由P1．3提供。只有当该信号为高电平时，芯片才会根据S1和S2端的控制信号发出不同的报警声，否则不会发声报警。由P1口的P1．4～P1．7分别控制4个发光二极管，予以光报警。P1．4～P1．7控制的灯依次为绿色(正常信号灯)、黄色(故障信号灯)、红色(异常信号灯)和红色(火灾信号灯)。当这些输出端输出低电平时，对应的信号灯便会发光报警。单片机与MODEM通信模块当报警器监测到火灾信息后，除了在火灾现场产生声光报警信号外，还需要将火灾信息按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关人员，并迅速上报消防指挥中心，为此，系统设计了单片机与MODEM通讯模块，该模块由单片机、GM16C550串行端口扩展芯片和RS232电平转换电路组成。图3通信接口电路2.4单片机与数码管的接口数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管数码管的分类数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。数码管的驱动方式数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。①静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口进行驱动，或者使用如BCD码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5×8＝40根I/O端口来驱动，要知道一个89S51单片机可用的I/O端口才32个呢：），实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。②动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。数码管使用的电流与电压电流：静态时，推荐使用10-15mA；动态时，16/1动态扫描时，平均电流为4-5mA，峰值电流50-60mA。电压：查引脚排布图，看一下每段的芯片数量是多少？当红色时，使用1.9V乘以每段的芯片串联的个数；当绿色时，使用2.1V乘以每段的芯片串联的个数。恒流驱动与非恒流驱动对数码管的影响1、显示效果：由于发光二极管基本上属于电流敏感器件，其正向压降的分散性很大，并且还与温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。另外，当温度变化时驱动芯片还要能够自动调节输出电流的大小以实现色差平衡温度补偿。2、安全性：即使是短时间的电流过载也可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。另外，我们所采用的超大规模集成电路还具有级联延时开关特性，可防止反向尖峰电压对发光二极管的损害。超大规模集成电路还具有热保护功能，当任何一片的温度超过一定值时可自动关断，并且可在控制室内看到故障显示。怎样测量数码管引脚，分共阴和共阳?找公共共阴和公共共阳首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那它就是共阳的。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。程序分析：前面我们已经讲过P0口用来控制显示字形，因为我们要显示为数字2，所以我们给P0口赋0xa4这个值，P2口用来控制8个数码管中哪个点亮显示，由于我们要8个数码管全部显示，故将P2口设为0即可，P2口的低电平来控制三极管是否通导，从而实现对数码管的片选。While(1)语句的功能则是让程序执行死循环，即数码管不停地显示数字“2”。看到这里你可能会问为什么数字“2”就是往P0口送0xa4这个数据？现在我们给出表1，你可以根据表中所对应的16进制代码值向P0口发送数据，从而得到要显示的字形，简单吧。如我们要显示数字“8”，那么只要将以上程序中的语句P0=0xa4改为P0=0x80即可。

注意:?0为点亮?1为灭表1数字编码明细显示数字p0.7p0.6p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.016进制代码011000000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000F8H81000000080H91001000090H我们把它从高往低排列为二进制,例如数字“2”，就是10100100，用计算器转换为16进制就是A4。我们在单片机里为了把16进制数和10进制数加以区别，于是在16进制数后面跟一个“H”。看了表1，你可能有一点疑问，为什么P0.7始为1呢？这是因为它接在小数点上。我们没有用它而已。图4单片机与数码管的接口连线第三章稳压电源的设计电源对单片机系统来说是比较重要的一部分，电源电压的稳定性与整个系统运行的稳定有密切关系，因此设计稳定的电源是必不可少的。3.1直流稳压电源电路原理直流稳压电源一般由变压器、整流器、滤波器和稳压器四部分组成。变压器把220V交流电（市电）变为稳压所需的低压交流电；整流器把低压交流电变为直流电；整流后的直流电中仍会含有交流成分，可以通过滤波电路将交流成分滤除；经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。图5变压、整流、稳压电路电源变压器变压器的作用是将220V50Hz交流电变成整流滤波所需的交流电压。本设计需要把220V交流电变为9V交流电，变压器匝数比n=原边匝数/副边匝数≈25。

整流滤波电路整流电路将交流电压变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压。整流通常有半波整流和全波整流。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。本设计采用桥式整流滤波。桥式整流电路的基波的角频率是的2倍，即100Hz。与半波整流电路相比，输出脉动减小很多。滤波后，输出平均电压，在实际电路中，为获得较好的滤波效果，应选择电容的容量满足RLC=(3～5)T/2（式中T为输入交流信号周期（100Hz），RL为整流滤波电路的等效负载阻抗），电容的耐压值应大于1.1*1.414U2,即约12.4V。稳压电路经整流滤波输出的电压通常是不稳定的，不能直接对系统供电，因此需要经过稳压电路将电压稳定到单片机系统所需的要求。

对任何稳压电路都应从两个方面考察其稳压特性，一是设电网电压波动，研究起输出电压是否稳定；二是设负载变化，研究其输出电压是否稳定。

直流稳压电路分为串联型稳压电路和开关型稳压电路，本设计采用串联型稳压电路。稳压器一